Ilgis 105 km, žiočių plotis 97 km, gylis 5–25 m, akvatorija 6630 km². Į Mezenės įlanką įteka Mezenė, Kulojus. Mezenės žiotyse – Moržoveco sala. Potvynių vidutinis aukštis 10,3 m, didžiausias aukštis – 12 m. Prie Kulojaus žiočių nuo 1982 m. veikia 11,4 GWh potvynių – atoslūgių hidroelektrinė.[1] Įlanka žiemą kartais užšąla, bet dažniausiai ledą sulaužo potvyniai ir atoslūgiai.