Ο Νότιος Ευβοϊκός κόλπος είναι ένας από τους δύο μεγάλους κόλπους που σχηματίζονται ανάμεσα στην Εύβοια και την Στερεά Ελλάδα. Ο κόλπος καταλήγει στο στενό του Ευρίπου στην περιοχή της Χαλκίδας, όπου ενώνονται τα νερά του με τα νερά του Βόρειου Ευβοϊκού. Ο Νότιος Ευβοϊκός έχει αρκετές νησίδες στο εσωτερικό του.[1] Στην είσοδό του βρίσκεται η συστάδα Πεταλιοί και βορειότερα η συστάδα Στυρονήσια και η νησίδα Καβαλλιανή.
Η είσοδο του κόλπου στο Αιγαίο ορίζεται από τα ακρωτήρια Σούνιο, στην Αττική, και Μανδήλι, στην Εύβοια.[1] Ο κόλπος χωρίζεται σε τρία τμήματα. Το πρώτο τμήμα είναι από την είσοδο του κόλπου μέχρι το στενό ανάμεσα στην Αγία Μαρίνα Αττικής και τη νησίδα Καβαλλιανή. Από κάποιες πηγές αυτός ο κόλπος θεωρείται ξεχωριστός και αναφέρεται ως κόλπος των Πεταλιών.[1] Ο κόλπος μέχρι αυτό το σημείο έχει νοτιοανατολική-βορειοδυτική κατεύθυνση.[2] Το επόμενο τμήμα του κόλπου, μέχρι το στενό ανάμεσα στην Αυλίδα στην Βοιωτία και το Μπούρτζι στην Εύβοια, αναπτύσσεται σε άξονα ανατολής-δύσης.[1][2] Το τρίτο κομμάτι φτάνει μέχρι το νότιο λιμένα της Χαλκίδας, όπου καταλήγει στο στενό του Ευρίπου.[1]
Ο κόλπος είναι ρηχός, με βάθος μικρότερο από 250 μέτρα, ενώ στο μεσαίο τμήμα το βάθος δεν ξεπερνά τα 70 μέτρα.[2] Στο βόρειο τμήμα του κόλπου, παράλληλα με τις ακτές της Αττικής, βρίσκεται ρήγμα το οποίο ανήκει στην ίδια ζώνη ρηγμάτων με το ρήγμα του Ωρωπού. Υπάρχουν και άλλα ρήγματα στην περιοχή, όμως η κάθετη μετατόπισή τους είναι κάτω από 100 μέτρα.[2]