巴芬湾位于北美洲东北部，介于巴芬岛与格陵兰岛之间，通过戴维斯海峡与大西洋相连，北边经过史密斯海峡、罗伯逊海峡与北冰洋相通。其地理坐标主要位于北纬70°以北，属于高纬度极地海域。海湾全长1126千米，宽度112-644千米，总面积达到68.9万平方千米，平均水深861米，最深处达到2744米。
该海域是以1616年首次完成环航考察的英国航海家威廉.巴芬命名的。
由于该海湾主要位于北纬70°以北，故而气候严寒。巴芬湾的洋流系统呈现出逆时针方向流动，东西两侧海水性质存在着明显差异。海湾内存在的这种独特的逆时针环流系统，是由西格陵兰暖流和北冰洋南下寒流共同构成的。东侧为暖流（盐度更高、结冰更晚），西侧受极地东风驱动的寒流，这种双流系统对海洋生物分布和热量输送具有关键影响。
该海湾中海洋生物多样性丰富多彩，包括北极比目鱼、锯触、北极鳕等鱼类，以及海豹、海象、海豚和鲸等海洋哺乳动物。
此外，独有的海洋生物包括白鲸、格陵兰睡鲨、北太平洋露脊鲸、格陵兰大比目鱼等特有物种，白鲸是该地区重要的海洋生物之一。
作为北极圈内高纬度海域，巴芬湾冬季）10月至次年3月）常会出现极光现象。太阳风粒子与大气层碰撞产生的绿色、紫色光带，在无光污染的冰原上空尤为壮观，最佳观测时段为当地午夜前后。1．海洋生物季节性聚集
该海湾在夏季融冰期会形成特殊生态窗口期，从而导致鱼类迁徙，北极鳕、格陵兰大比目鱼等向浅海区洄游，哺乳动物活动如白鲸利用冰间水道进行长距离迁徙，海豹在浮冰上繁殖。
海湾存在冰缘生态系统，在冰层边缘形成的\"冰藻带\"支撑着独特食物链，包括磷虾、北极甜虾等底栖生物，吸引海象、格陵兰睡鲨等顶级捕食者聚集。
由于环境变化从而影响了声学环境的改变，冰层消融导致水下声波传播特性变化，影响到海洋哺乳动物的声呐交流与导航。此外还对生态链产生扰动，白鲸种群因为捕捞压力减少50%，格陵兰睡鲨等长寿物种面临生存威胁，这些都反映出极地生态系统的脆弱性。
主要岛屿系统有巴芬岛等，巴芬岛是加拿大最大岛屿（面积50万平方公里），岛上人口密度不足0.1人／平方公里，极端气候导致人类定居困难。
德文岛是全球最大无人岛（5.5万平方公里），由火喷发物形成的冻土环境酷似火星地表，曾经因为极端气候导致因纽特人定居失败。
3．埃尔斯米尔岛
位于海湾西北部，属于加拿大北极群岛的一部分，地质构造复杂。
早期探险是十七世的1616年威廉．巴芬的航行首次系统记录该海域，其航海数据为后世北极航道研究奠定基础。
重大考古发现2014-2016年相继发现1846年沉没的英国富兰克林探险队船只\"幽冥号\"和\"恐怖号\"，证实了19世纪北极探险的悲剧历史。
中国北极黄河站（2004年建立）开展的极地研究显示，该区域对全球气候变化响应敏感，海冰消融速度远超预期。
五、生态保护现状
随着航运和渔业开发加剧，白鲸种群数量已经减少50%，格陵兰睡鲨等长寿物种（寿命超过500年）面临捕捞压力。国际社会正通过《斯瓦尔巴条约》等机制协调资源开发与生态保护的关系。
巴芬湾内有巴芬岛、埃尔斯米尔岛