ים מרמרה נמצא בין החלק האסייתי והחלק האירופי של טורקיה. תחת ים מרמרה עובר קו שבר הצפון-אנטולי אשר היה מוקד לרעידות אדמה רבות בשלהי המאה ה-20, בהן רעידת האדמה באיזמיט בשנת 1999.