Thái Bình Dương phía đông giáp lục địa Châu Mỹ; phía bắc giáp eo biển Bering; phía tây giáp Châu á, quần đảo Malay và Australia; phía nam giáp Nam cực. Thái Bình Dương rộng 165 triệu km2 hơn cả toàn bộ diện tích các vùng đất liền trên trái đất. Độ dài tối đa của Thái Bình Dương là 15.500 km từ eo biển Bering tới Nam cực và độ rộng tối đa là 17.700 km từ quần đảo Panama đến bán đảo Malay. Độ sâu trung bình của Thái Bình Dương là 4.282 m và điểm sâu nhất là 11.033 m ở quần đảo Guam.

Những hòn đảo lớn nhất ở Thái Bình Dương là đảo Nhật bản, Đài loan, Philippines, Indonesia, New Guinea và New Zealand. Các hòn đảo ngoài khơi Thái Bình Dương thường là những đỉnh núi mọc giữa biển do hoạt động phun trào núi lửa với khoảng 30.000 hòn đảo nhưng tổng diện tích đất của chúng chỉ bằng 1/4 của 1% diện tích bề mặt Thái Bình Dương. Dọc theo bờ phía đông Thái Bình Dương, thềm lục địa rất hẹp và dốc với rất ít các hòn đảo xuất hiện. Những quần đảo lớn nhất ở Thái Bình Dương là quần đảo Galapagos ở vùng xích đạo, quần đảo Aleutia ở phía bắc và quần đảo Hawaii cao 5.550 m tính từ đáy ở trung tâm Thái Bình Dương.

Hướng của các dòng biển phụ thuộc vào vòng quay của trái đất, gió mùa, lượng nước bề mặt và rất các yếu tố khác như nhiệt độ và độ mặn. Sự tác động qua lại giữa gió và các dòng biển ảnh hưởng rất lớn đến khí hậu của vùng.

Phần lớn các loài động thực vật sống ở Thái Bình Dương đều tập trung ở các vùng ven biển. Phía tây bắc Thái Bình Dương gồm hai vùng biển Nhật bản và Okhotsk là những vùng đánh cá rất lớn trên thế giới. Các vùng đảo san hô là những nơi tập trung nhiều loài thủy sinh nhất đặc biệt ở quần đảo Great Barrier rộng 2.010 km nằm dọc bờ biển phía đông bắc Australia. Thái Bình Dương còn là một trong những vùng giàu tài nguyên thiên nhiên nhất đang mới dần được khai thác.

schoolnet