全岛呈不规则蝴蝶状，面积1.48平方公里，东西长1500米，南北宽1100米，蜈支洲岛的海岸线全长5.7公里，南部最高峰海拔79.9米。
岛东、南、西三面漫山叠翠，85科2700多种原生植物郁郁葱葱，不但有高大挺拔的乔木，也有繁茂葳蕤的灌木, 其中不但有从恐龙时代流传下来的桫椤这样的奇异花木，还生长着迄今为止地球上留存下来最古老的植物，号称“地球植物老寿星”的龙血树，寄生、绞杀等热带植物景观随处可见。
临海山石嶙峋陡峭，直插海底，惊涛拍岸，蔚为壮观。中部山林草地起伏逶迤，绿影婆娑。北部滩平浪静，沙质洁白细腻，恍若玉带天成。 
四周海域清澈透明，海水能见度6—27米，水域中盛产夜光螺、海参、龙虾、马鲛鱼、海胆、鲳鱼及五颜六色的热带鱼，南部水域海底有着保护很好的珊瑚礁，是世界上为数不多的惟一没有礁石或者鹅卵石混杂的海岛，是国内最佳潜水基地。极目远眺，烟波浩渺，海天一色。
