Vịnh Nha Trang có diện tích khoảng 507 km² bao gồm 19 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó Hòn Tre là đảo lớn nhất, với diện tích 3.250 ha; đảo nhỏ nhất là Hòn Nọc chỉ khoảng 4 ha. Vịnh có khí hậu hai mùa rõ rệt Mùa khô kéo dài từ tháng giêng đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12; nhiệt độ bình quân hàng năm là 26⁰C; nóng nhất 39⁰C, lạnh nhất 14,4⁰C. Về mặt sinh thái, vịnh Nha Trang là một trong những hình mẫu tự nhiên hiếm có của hệ thống vũng, vịnh trên thế giới bởi nó có hầu hết các hệ sinh thái điển hình, quý hiếm của vùng biển nhiệt đới. Đó là hệ sinh thái đất ngập nước, rạn san hô, rừng ngập mặn, thảm cỏ biển, hệ sinh thái cửa sông, hệ sinh thái đảo biển, hệ sinh thái bãi cát ven bờ. Đặc biệt khu vực Hòn Mun của Vịnh Nha Trang có đa dạng sinh học cao nhất với 350 loài rạn san hô chiếm 40% san hô trên thế giới. Trong số các đảo trong vịnh có nhiều đảo là các thắng cảnh nổi tiếng như:
Hòn Mun là một đảo nhỏ trong Vịnh, sở dĩ có tên là "Hòn Mun" vì phía đông nam của đảo có những mỏm đá nhô cao, vách dựng hiểm trở tạo thành hang động, đặc biệt đá ở đây đen tuyền như gỗ mun, rất hiếm thấy ở những nơi khác. Kết quả khảo sát đa dạng sinh học Khu bảo tồn biển cho thấy Hòn Mun là nơi có rạn san hô phong phú và đa dạng nhất Việt Nam. người ta cũng đã tìm thấy 340 trong tổng số hơn 800 loài san hô cứng trên thế giới. Từ năm 2001, Khu bảo tồn biển Hòn Mun ra đời bao gồm các đảo như Hòn Tre, Hòn Miễu, Hòn Tằm, Hòn Một, Hòn Mun, Hòn Cau, Hòn Vung, Hòn Rơm, Hòn Nọc và vùng nước xung quanh. Diện tích khoảng 160km2 bao gồm khoảng 38 km2 mặt đất và khoảng 122 km2 vùng nước xung quanh các đảo. Đây là khu bảo tồn biển duy nhất tại Việt Nam hiện nay.
Hòn Miễu (còn gọi đảo Bồng Nguyên) nơi có Thủy Cung Trí Nguyên với những sinh vật biển kỳ lạ. Cách hồ là bãi sỏi đủ màu, đủ dáng, trải thành từng lớp trên bờ thay cho cát trắng
Hòn Tằm một điểm du lịch sinh thái biển đảo hấp dẫn, nơi đây vẫn còn lưu lại vẻ hoang sơ của thiên nhiên với thảm rừng nhiệt đới xanh mướt, bờ cát dài lãng mạn. Phía sau đảo này có một hang đá rất đặc biệt, kỳ bí mới được ngành du lịch phát hiện và đưa vào khai thác. Đó là hang Dơi, nơi có rất nhiều đàn dơi cư trú trên những vách đá cheo leo ở độ cao 60m. Đảo được đầu tư phát triển nhiều loại hình thể thao bãi biển như dù bay, bóng chuyền bãi biển, đua xuồng Kayak, leo núi….
Hòn Tre đảo lớn nhất trong vịnh Nha Trang với diện tích trên 32.5 km², nằm cách trung tâm thành phố Nha Trang khoảng 5 km về phía Đông, cách cảng Cầu Đá
3,5 km vị trí tương đối biệt lập, có bãi tắm thiên nhiên đẹp vào bậc nhất Việt Nam, thảm thực vật trong khu vực còn nguyên sơ, khí hậu ôn hoà, ít gió bão, rất thuận lợi cho việc phát triển du lịch sinh thái và nghỉ dưỡng biển. Khu vực quy hoạch đảo bao gồm 2 khu vực chức năng: Khu Vũng Me - Bãi Trũ - Đầm Già - Bãi Rạn được quy hoạch hướng tới một quần thể các dự án du lịch cao cấp bao gồm 7 dự án hiện có: Khu du lịch Con sẻ tre, Vinpearl resort & spa, Khu du lịch sinh thái và Thế giới nước Vinpearl, Công viên văn hóa Vinpearl, Công viên văn hóa Hòn Tre, Khu du lịch sinh thái Bãi Sỏi, Khu biệt thự và sân golf Vinpearl, giao thông đối ngoại của phân khu chủ yếu thông qua 2 cảng du lịch tại Vũng Me và tuyến cáp treo Vinpear (tuyến cáp treo vượt biển dài nhất thế giới). Khu Đầm Bấy được quy hoạch theo mô hình khu du lịch cộng đồng bao gồm khu vực dự án Khu du lịch thế giới biển và dự án Làng du lịch sinh thái Đầm Bấy
Hòn Chồng-Hòn Vợ gồm 2 cụm đá lớn nằm bên bờ biển dưới chân đồi Lasan. Dưới chân đồi là bãi đá ngổn ngang có thể là do sự xâm thực của thủy triều lên ngọn đồi này. Cụm đá lớn ở ngoài biển gọi là Hòn Chồng, gồm một khối đá lớn vuông vức nằm trên một tảng đá bằng phẳng và rộng hơn, phía mặt đá quay ra biển có một vết lõm hình bàn tay rất lớn Cụm đá thứ hai có hình dáng một người phụ nữ ngồi trông ra biển - được đặt một cái tên có ý nghĩa gần gũi với Hòn Chồng - đó là Hòn Vợ, cụm đá này ít được du khách để ý hơn.
Đảo yến: đây không phải là tên riêng của một đảo nào, mà cứ đảo nào có yến làm tổ thì gọi vậy. Nhưng trong 19 hòn đảo ở Vịnh Nha Trang thì Hòn Nội và Hòn Ngoại là nơi có nhiều yến nhất. Hòn Nội là đảo nằm phía trong, còn Hòn Ngoại nằm phía ngoài. Hòn Nội có bãi tắm đôi (có hai bờ biển một mặt hướng ra Vịnh Nha Trang mặt còn lại hướng vào một vũng lớn bị cô lập trong đảo mùa nước lên, nước sẽ tràn qua doi cát vào vũng) với cát trắng rất đẹp nhưng ít dùng cho du lịch chủ hoạt động chủ yếu trên đảo là khai thác Yến sào
Chạy dọc theo bờ biển Vịnh Nha Trang dài khoảng 7 km, trải dài từ xóm Cồn đến cảng Cầu Đá là đoạn đường Trần Phú con đường đẹp nhất Nha Trang nằm lượn theo bờ biển với rất nhiều ngôi biệt thự xinh xắn, những khách sạn cao cấp, nhà hàng sang trọng nối liền nhau. Xen vào đó là một hệ thống dịch vụ gồm bưu điện, nhà bảo tàng, thư viện, câu lạc bộ, các cửa hàng bán đồ lưu niệm.