Vịnh Xuân Đài có diện tích mặt nước 130,45 km², được tạo thành nhờ dãy núi Cổ Ngựa chạy dài ra biển độ 15 km tạo thành bán đảo Xuân Thịnh bao bọc lấy vịnh Xuân Đài và đầm Cù Mông trông giống hình đầu con kỳ lân. Khi đi đường bộ lên đến đỉnh dốc Găng nằm trên quốc lộ 1A, người ta có thể nhìn thấy quang cảnh của vịnh này với rừng dừa bao bọc khu vực bờ của vịnh và vòng cung núi bao bọc khu vực vịnh Xuân Đài. Tất cả tạo nên một bức tranh sơn thủy hài hòa và thơ mộng. Trong vịnh có nhiều vùng biển và bãi tắm đẹp như: Vũng La, Vũng Sứ, Vũng Chào... và nhiều đảo, bán đảo như cù lao Ông Xá, hòn Nhất Tự Sơn, Mũi Đá Mài, mũi Tai Mã....