İstanbul Boğazı Karadeniz ile Marmara Denizi'ni birbirine bağlayan su geçididir. Genel olarak kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda uzanır ve İstanbul şehrini Avrupa yakası ve Anadolu yakası olmak üzere ikiye böler. Boğazın her iki yakasına yayılmış yerleşim bölgesine Boğaziçi adı verilir. İstanbul Boğazı, Marmara Denizi ve Çanakkale Boğazı ile birlikte Türk Boğazları olarak adlandırılır ve Avrupa ile Asya kıtalarını birbirinden ayıran doğal sınırlardan biri olarak kabul edilir.1 Mayıs 1982 tarihinde yürürlüğe giren İstanbul Liman Tüzüğü uyarınca, İstanbul Boğazı'nın kuzey sınırı Anadolu Feneri'ni Rumeli Feneri'ne birleştiren hat; güney sınırı ise Ahırkapı Feneri'ni Kadıköy İnciburnu Feneri'ne birleştiren hat olarak belirlenmiştir.

Anadolu ile Rumeli yakasının boğaz uzunluğu aynı olmayıp Anadolu yakasının kıyı uzunluğu 35 km iken Rumeli yakasının kıyı uzunluğu 55 km'dir. Rumeli yakasının daha uzun olması deniz sahil şeridinin çok girintili ve çıkıntılı olmasından ileri gelmektedir. Buna göre; Boğazın uzunluğu 16.64 deniz mili, yani 30834m'dir. Düz uzunluk ise (Rumelifeneri-Anadolufeneri ile Kız Kulesi Sarayburnu arasındaki düz uzaklık): 29.900 km'dir.
Genişlik kuzey girişinde (Rumelifener-Anadolufener arası): 3328 m

En dar yeri: Kandilli Burnu-Aşiyan Burnu arası 698 m

En geniş yeri: Büyükdere Koyu - Umuryeri arası 3420 m
Ortalama derinlik: 65 m

En derin yeri: Kandilli Bebek arası 110 m
En sığ yeri Aşiyan önünde 12.8 m

Uluslararası deniz taşımacılığının yapılabildiği en dar geçit olma özelliğini taşıyan İstanbul Boğazı üzerinde Boğaziçi ve Fatih Sultan Mehmet adlarında iki adet asma köprü bulunur. Bu köprüler Avrupa kıtası ile Asya kıtası arasında bir geçiş alanı oldukları gibi, İstanbul'u da bu merkezlere bağlarlar. İstanbul halk taşımacılığının kilit noktalarından biri olan Boğaz'da kıtalararası ulaşım, deniz otobüsleri, yük, araç ve yolcu taşıyan feribotlar, şehir hatları vapurları ve yolcu motorlarıyla da desteklenmektedir. Halen yapımı sürmekte olan deniz altı raylı sistem tüp geçidi Marmaray projesiyle iki kıta arasında kesintisiz bir demir yolu hattı oluşacak ve Londra'dan Pekin'e yalnızca demir yolunu kullanarak gitmek mümkün olacaktır.

Türkiye dışında Karadeniz'e kıyıdaş olan Bulgaristan, Gürcistan, Romanya, Rusya ve Ukrayna için açık denizlerle bağlantılı, tek ve alternatifi olmayan bir yoldur. Çanakkale Boğazı ve Marmara Denizi'yle birlikte İstanbul Boğazı'nın egemenlik hakları, 20 Temmuz 1936 tarihinde İsviçre'nin Montrö kentinde imzalanan Boğazlar Sözleşmesi ile belirli kurallar ışığında Türkiye'ye verilmiştir.