湾被房总半岛与三浦半岛所包围，邻接千叶县西侧、东京都一部分与神奈川县东侧，由浦贺水道连通太平洋。沿岸地区为工业地带。神奈川县南侧为相模湾、相模滩，茨城县沿岸是鹿岛滩。此外，二次关东地震的震源相模海槽通过相模湾、各地也对此拟定地震对策。最高点是栃木县日光市与群马县片品村交界的日光白根山（奥白根山）山顶。在日本都道府县最高点钟名列第八。此外也是关东以北（关东、东北、北海道）的最高点。各都道府县的最高点分别为埼玉县的三宝山（2483公尺）、东京都的云取山（2017公尺）、神奈川县的蛭岳（1673公尺）、茨城县