Vịnh Subic ăn sâu vào đường bờ phía tây nam đảo Luzon của Philippines theo trục bắc-nam khoảng 8 hải lý (15 km) và có chiều rộng khoảng 3,5 hải lý (6,5 km). Về phía biển, vịnh được giới hạn bởi mũi Sampaloc và mũi Mayagao cách nhau gần 6 hải lý (11 km) theo trục bắc đông bắc-nam tây nam.[3] Đường bờ biển phía tây của vịnh tương đối thẳng, định hình rõ với địa hình cao ở phía sau trong khi đường bờ phía đông thì thấp và rậm rạp cây cối.[4] Độ sâu của vịnh giảm dần từ 60 m (cửa vịnh) đến 13,7 m (gần đầu vịnh). Từ tháng 10 đến tháng 4, vịnh chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc với tốc độ gió trong ngày từ 7,7 đến 10,3 m/s.[3] Đảo Grande chia đường vào vịnh thành hai luồng riêng biệt, trong đó chỉ có luồng phía tây đảo là dành cho tàu thuyền lưu thông.[5]