La bahía era navegable en su parte Sur hasta San José hasta los años 1850, cuando la minería hidráulica del oro vertió cantidades masivas de sedimento de los ríos que se depositaron en aquellas partes de la bahía que tenía poca o ninguna corriente. Más tarde, los humedales y los estuarios fueron rellenados artificialmente, reduciendo el tamaño de la bahía desde mediados de los años 1800 aproximadamente en un tercio. Recientemente, las grandes áreas de humedales han sido restauradas, haciendo confusa la cuestión del tamaño de la bahía. A pesar de su valor como canal y puerto, muchos miles de acres de humedales pantanosos que forman los bordes de la bahía fueron considerados durante muchos años como espacio desperdiciado. Por ello, el suelo se excavó para proyectos de construcción o dragado de canales que a menudo era vertido en los humedales y otras partes de la bahía como un vertedero de basura. Desde mediados de los años 1800 hasta finales de los años 1900, más de un tercio de la bahía original fue rellenado y a menudo se construyó en él. El terreno profundo, húmedo en estas áreas, es propicio a la licuefacción durante los terremotos, y la mayor parte de los principales daños cerca de la bahía en el terremoto de Loma Prieta de 1989 ocurrió en estructuras de estas áreas. El Distrito de Marina de San Francisco, fuertemente dañado por el terremoto 1989, fue construido sobre los rellenos que habían sido colocados allí para la Exposición Universal de San Francisco, aunque la licuefacción no ocurriera a gran escala. En los años 1990, el Aeropuerto Internacional de San Francisco realizó la propuesta de rellenar cientos de acres para ampliar sus atestadas pistas internacionales de aterrizaje a cambio de la compra de otras partes de la bahía y convertirlas de nuevo en humedales. La idea era, y sigue siendo, polémica.