世界上最大的沖淡瞭的咸水海域，是大西洋的內陸海。位於歐洲北部，斯堪的納維亞半島和白德蘭半島以東。全海區幾為大陸所包圍，僅其西部經厄勒海峽等並通過卡特加特和斯卡格拉克海峽與北海相通。北部，位於瑞典和芬蘭之間的水域是波的尼亞灣；東部，位於芬蘭和蘇聯之間的是芬蘭灣。該海的總面積為42萬平方公裡，平均深度為86米，最大深度459米。
地質地形 從第三紀以來，波羅的海及其周圍區域曾經經經歷瞭陸地和水域的多次相互交替。而波羅的海卻是在最後一次冰期結束，冰川大量融化後才形成的。海岸復雜多樣，南部和東南部是以低地、沙質和瀉湖型為主的海岸，北部以高陡的巖礁型海岸為主。海岸曲折、港灣眾多。沉積物主要有沙、粘土和冰川軟泥。
氣候 溫和的海洋性氣候。全年以西風為主，秋冬季常出現風暴。從南向北，1月平均氣溫為-1.1～10.3℃，7月為17.5～15.6℃。年平均降水量，北部約500毫米，南部則超過600毫米，個別海域可達1000毫米。夏季雲量約6成，冬季則多於8成。南部和中部每年的霧天平均59天，波的尼亞灣北部霧最少，每年約22天。
水文特征 表層環流呈氣旋型：從南部沿岸自東向北，然後沿瑞典東岸向南又流到厄勒海峽。流速約為5～20厘米/秒。在強風作用下，局部海區流向和流速都能發生變化。近岸附近有時可達80厘米/秒以上，在開闊水域亦可增大到30厘米/秒。入海徑流量較大時（包括春季融冰期），導致表層水經厄勒海峽進入北海，而在較深處，較咸的北海水則從深層進入波羅的海。
水溫自北向南逐漸升高。8月表面水溫，波的尼亞灣為9～13℃，芬蘭灣為15～17℃，海區中部為14～18℃，西部海區達20℃。2～3月，開闊海區水溫為1～3℃，波的尼亞灣、芬蘭灣、裡加灣及其他海灣均低於0℃。
因周圍有奧德河、維斯瓦河、涅曼河、西德維納河和涅瓦河註入，波羅的海的淡水集水面積約為其本身集水面積的4倍，年平均河川徑流量為437立方公裡，所以海水的含鹽量很低。表層鹽度，西部為8.0～11.0，中部為6.0～8.0，芬蘭灣為3.0～6.0（灣頂僅為2.0），波的尼亞灣一般為4.0～5.0(最北部為2.0)。深層和近底層的鹽度，西部為16.0，中部為12.0～13.0，北部為10.0左右。當流入的大洋海水增加時，西部的鹽度可增加到20.0。
潮汐為不正規半日潮、不正規全日潮和正規全日潮。潮差變化不大，為4厘米(克萊佩達)到10厘米（芬蘭灣）。但受風、氣壓、徑流和北海水的流入等影響，非潮長周期波動(周期從幾小時到幾晝夜)卻可使沿岸水位發生巨大變化。例如，由於氣旋移行，可使開闊海區的近岸區域水位變動達50厘米以上，而在灣頂端可達1.5～3.0米。列寧格勒的特大水位曾達到4.1米（1824年11月）。
從每年11月初起，北部開始出現冰凍，冰覆蓋的區域每年不盡相同。一般年份，海冰隻出現在各個海灣中。隻在嚴冬時，幾乎整個海區才被冰所覆蓋。海冰平均厚度為65厘米。每年冰蓋的天數，波的尼亞灣北部為210天，中部為185天，裡加灣為80～90天。由於海水鹽度低和沿岸水的影響，使波的尼亞灣的頭部容易形成大冰包，這種冰包有時可高達15米。
生物資源 動物區系數量豐富，但種類貧乏。除瞭大西洋鯡魚(裡背鯡)的亞種外，主要魚類還有鰮魚、鱈魚、比目魚、鮭魚、鰻、胡瓜魚、白魚、鴉巴沙、淡水鱸魚等，還有從淺水中取得食物的波羅的海海豹等。