Vịnh Thái Lan tương đối nông, độ sâu trung bình của nó chỉ khoảng 45 m và độ sâu lớn nhất là 80 m. Điều này làm cho sự đối lưu nước tương đối chậm, dòng chảy mạnh của nước các con sông làm cho nước vịnh tương đối nhạt (3,05 - 3,25%) và giàu trầm tích. Chỉ ở những vùng nước sâu thì nước biển có độ mặn cao hơn (3,4%) từ biển Đông chảy vào vịnh và chiếm lĩnh các chỗ trũng có độ sâu hơn 50 m. Các sông chính chảy vào vịnh này là Chao Phraya (bao gồm cả sông nhánh của nó là Ta Chin) và Maeklong ở vùng lõm Băng Cốc, và ở mức độ thấp hơn là sông Tapi vào vịnh Bandon ở phía tây nam của vịnh này.
Vào giai đoạn đỉnh điểm của thời kỳ băng hà cuối cùng, vịnh Thái Lan không tồn tại do mực nước biển xuống thấp, nó khi đó là một phần của thung lũng sông Chao Phraya.
Do nhiệt độ của vùng nhiệt đới là tương đối cao nên trong các vùng nước của vịnh Thái Lan có nhiều bãi đá san hô ngầm. Vì thế, nó tạo tiền đề cho một số nhà nghỉ ven biển phục vụ cho du khách có sở thích bơi lặn. Nổi tiếng nhất đối với du khách là đảo Ko Samui ở tỉnh Surat Thani, trong khi Ko Tao là trung tâm của du lịch bơi lặn ngầm.
Vịnh này có chứa một số nguồn dầu mỏ và ở mức độ lớn hơn là khí đốt.
Thái Lan từng có kế hoạch xây dựng Kênh đào Kra để nối liền Ấn Độ Dương và Vịnh Thái Lan. Ý tưởng này có từ năm 1793 bởi Hoàng gia Thái Lan nhưng không thực hiện được. Sau đó ý tưởng này còn được đem ra bàn đi bàn lại nhiều lần về sau[3].
Khu vực vịnh Thái Lan do đứt gãy và sụt lún trong vận động vỏ Trái Đất kỷ Đệ Tam mà thành. Đáy của bồn trũng vịnh biển đã tích tụ, chồng chất tầng trầm tích dày đến 7.500 mét ở kỷ Đệ Tam. Ven bờ vùng vịnh phần lớn là bờ đá và dốc đứng, đỉnh vịnh nằm ở vịnh Bangkok và cửa vịnh là các bờ cát nối liền.
Khí hậu
Vịnh Thái Lan phần lớn thuộc khí hậu gió mùa nhiệt đới, từ tháng 11 hằng năm đến tháng 3 năm sau thịnh hành gió mùa Đông Bắc khô hanh, giáng thuỷ rất ít, gọi là mùa khô; từ tháng 4 đến tháng 10 thịnh hành gió mùa Tây Nam ẩm ướt, mưa nhiều, gọi là mùa mưa. Mũi phía nam của vịnh thuộc khí hậu mưa nhiều xích đạo, lượng mưa hằng năm tương đối đồng đều, không có sự phân chia mùa khô và mùa mưa rõ ràng, lượng giáng thuỷ hằng năm khá nhiều. Hải lưu nội vịnh bị gió mùabiển Đông ảnh hưởng, tuỳ mùa tiết mà thay đổi. Lúc gió mùa Tây Nam thịnh hành, có hoàn lưu thuận chiều kim đồng hồ, chỉ cửa vịnh là nghịch chiều kim đồng hồ; lúc gió mùa Đông Bắc thịnh hành, hải lưu nội vịnh vẫn có hoàn lưu thuận chiều kim đồng hồ, nhưng phía đông bắc nội vịnh là nghịch chiều kim đồng hồ.[5]
Vịnh Thái Lan cũng là nơi diễn ra các mâu thuẫn về việc phân chia lãnh hải giữa các quốc gia Malaysia, Thái Lan, Việt Nam và Campuchia. Malaysia và Thái Lan đã đạt được các thỏa thuận chung nhằm hợp tác khai thác vùng lãnh thổ tranh chấp giữa hai quốc gia này.
Thư viện ảnh
Không ảnh vệ tinh với Vịnh Thái Lan ở góc dưới bên trái