巴芬灣位于北冰洋屬海，這里因為1616年英國航海家W.巴芬進入海灣考察而得名。海灣四周為格陵蘭和加拿大大陸架，中央是巴芬凹地，深度達2700米。海灣出口處有暗礁。海底沉積了淤泥、砂礫、石礫等陸源物質。海流以反時針方向流動，西格陵蘭海流通過戴維斯海峽每年注入99萬立方米海水，從北邊海峽流入的北冰洋水流沿巴芬島匯入大西洋。