Rezervatia biosferei Delta Dunarii are o suprafata totala de circa 5800 km² pozitia sa geografica fiind delimitata de urmatoarele coordonate: 28⁰ 42� 45" longitudine estica (Sulina);

Asa cum reiese din coordonatele geografice mentionate, prin rezervatie trece paralela 45⁰ care marcheaza jumatatea distantei dintre Ecuator si Polul Nord. Aceasta pozitie cu semnificatii climatice, asociata si cu caracterul preponderent amfibiu al zonei a avut o mare influenta, in decursul timpului, asupra traseelor pasarilor migratoare.

Teritoriul rezervatiei cuprinde cateva unitati fizico-geografice deosebite atat din punct de vedere morfologic cat si genetic:

Delta Dunarii propriu-zisa, complexul lagunar Razim Sinoe,

litoralul Marii Negre pana la izobata de 20m, dunarea maritima pana la Cotul Pisicii si cu zona inundabila Isaccea Tulcea precum si saraturile Murighiol Plopu.

Limita continentala a rezervatiei este reprezentata de contactul podisului dobrogean cu zonele umede si palustre.

Delta Dunarii propriu zisa este cea mai mare componenta a rezervatiei si are o suprafata totala de cca 4178 km² din care cea mai mare parte se gaseste pe teritoriul Romaniei adica 3446 km², reprezentand cca 82% restul de cca 732 km² fiind situata pe partea stanga a bratului Chilia, inclusiv delta secundara a acestuia, in Ucraina.

Pastrand caracteristica deltelor, Delta Dunarii este o regiune plana (campie aluviala in formare) cu o inclinare mica de la vest la est (0,006 ⁰/₀₀) din care apar mai pronuntate campul Chiliei � un martor de eroziune din Campia Bugeacului, grindul continental Stipoc si grindurile marine Letea si Caraorman.

In raport cu nivelul "0" al Marii Negre, 20,5% din teritoriul deltei se gaseste sub acest reper iar 79,5% deasupra acesteia. Cea mai mare extindere o au suprafetele situate intre 0 si 1m (54,5%), dupa care urmeaza cele intre 1 si 2m (18%). Cele mai ridicate cote se intalnesc pe grindurile marine (Letea 12,4m, Caraorman 7m) iar adancimile cele mai mari se intalnesc pe bratele Dunarii (-39m pe Chilia, -34m pe Tulcea, -26m pe Sf. Gheorghe, -18m pe Sulina). In depresiunile lacustre adancimea nu depaseste 3m, cu exceptia lacului Belciug care are 7m. Altitudinea medie a deltei este de 0,52m.

Complexul lagunar Razim � Sinoe, a doua componenta a rezervatiei este situat in sudul Delta Dunarii si ocupa o suprafata totala de cca 1015 km² din care suprafata lacurilor este de 863km². Cea mai mare parte a complexului o constituie zona depresionara ocupata initial de apele marii si care a fost compartimentata ulterior prin formare de cordoane si grinduri.

La formarea complexului au contribuit prezenta Dunarii cu cantitatile insemnate de aluviuni si deplasarea treptata spre est a traseului curentilor litorali, pe masura avansarii deltei. Aceste procese au scos de sub actiunea directa a marii, tarmul vechiului golf Halmyris si au creat conditii favorabile formarii unor noi tarmuri ce au inchis marele complex lacustru Razim Sinoe. Formarea propriu-zisa a lacurilor a inceput cu izolarea partiala a lacurilor Zmeica si Golovita de Grindul Lupilor si totala a lacurilor Tuzla, Nuntasi de Gridul Saele.Inntr-o etapa urmatoare s-a format grindul Chituc care a izolat partea sudica a lacului Sinoe. In etapa a treia s-a definitivat izolarea de mare a complexului prin formarea cordonului litoral dintre grindul Chituc si grindul Perisor.

In perimetrul complexului se gasesc si cateva insule, dintre care cea mai importanta este insula Popina cu o suprafata de 102,5ha si o inaltime de 47m.

In ultimele decenii complexul a suferit transformari foarte mari datorita actiunii umane. Dupa lucrarile hidrotehnice realizate dupa 1970 complexul lagunar a fost transformat in doua unitati:

1. Unitatea Razim formata din lacurile Razim, Golovita, Zmeica si Babadag cu cele doua lacuri componente Tauc si Topraichioi care a fost izolata de influenta marii si transformata in rezervor de apa dulce pentru alimentarea sistemelor de irigatie amenajate in jurul complexului;
2. Unitatea Sinoe formata din lacurile Sinoe, Nuntasi si Tuzla care isi pastreaza legatura cu Marea Neagra printr-un stavilar, pastrandu-si caracterul usor salmastru

In perioada 1960-1978 zonele vestice din lacurile Razim si Golovita au fost indulcite si amenjate ca bazine piscicole.

Dunarea maritima este o alta componenta a rezervatiei dispusa intre Ceatalul Ismail si limita vestica a rezervatiei Cotul Pisicii, intre milele Mm 43 - Mm 74, reprezentand de fapt un tronson al Dunarii maritime ce se intinde intre gura bratului Sulina si Braila.

Din punct de vedere geografic Dunarea maritima are aici o singura matca care impreuna cu lunca inindabila este situata intre horstul dobrogean si podisul Moldovei. Latimea fluviului este mare in aceasta zona ajungand pana la 1000m in dreptul localitatii Isaccea iar pantele sunt mult mai reduse atingand 0,005 � 0,006 ⁰/₀₀.

Zona inundabila Isaccea �Tulcea este situata in amonte de municipiul Tulcea delimtata de bratul Tulcea, fluviul Dunarea si dealurile horstului dobrogean. Zona are aspectul unei depresiuni and cotele conturului superioare celor din interior. Suprafata totala a complexului este 91,7km² si are o forma alungita cu dimensiunea maxima pe directia fluviului Dunarea cca 22 km. Latimea zonei este cuprinsa intre 2 si 5,8km.

Zona Saraturi-Murighiol este zona situata intre localitatile Murighiol si Plopu fiind delsimitata la est de localitatea Murighiol la sud de soseaua Plopu Murighiol si la vest si nord de dealurile Murighiolului. Lacul Saraturi este situat pe terasa Dunarii, are o lungime de 2km si o latime maxima de 500m. Apele lacurlui sunt puternic salinizate de tip cloruro-sulfatic caracterizate prin marea bogasie de zooplancton si fitoplancton. Lacul atrage o avifauna caracteristica, incluzand singura colonie de pescarusi mediteraneeni Larus melanocephalus din zona.