Vịnh Hạ Long có từ xa xưa do những kiến tạo địa chất. Tuy nhiên, trong tâm thức của người Việt từ thời tiền sử với trí tưởng tượng dân gian và ý niệm về cội nguồn con Rồng cháu Tiên, một số truyền thuyết cho rằng khi người Việt mới lập nước đã bị giặc ngoại xâm, Ngọc Hoàng sai Rồng Mẹ mang theo một đàn Rồng Con xuống hạ giới giúp người Việt đánh giặc. Thuyền giặc từ ngoài biển ào ạt tiến vào bờ vừa lúc đàn Rồng tới hạ giới. Đàn Rồng lập tức phun ra lửa thiêu cháy thuyền giặc, một phần nhả Châu Ngọc dựng thành bức tường đá sừng sững làm cho thuyền giặc đâm phải mà vỡ tan, chặn đứng bước tiến của ngoại bang.
Sau khi giặc tan, thấy cảnh mặt đất thanh bình, cây cối tươi tốt, con người nơi đây lại cần cù, chịu khó, đoàn kết giúp đỡ nhau, Rồng Mẹ và Rồng Con không trở về trời mà ở lại hạ giới, nơi vừa diễn ra trận chiến để muôn đời bảo vệ con dân Đại Việt. Vị trí Rồng Mẹ đáp xuống là Hạ Long; nơi Rồng Con đáp xuống là Bái Tử Long và đuôi đàn rồng quẫy nước trắng xoá là Bạch Long Vĩ (bán đảo Trà Cổ ngày nay, với bãi cát dài trên 15 km).
Lại có truyền thuyết khác nói rằng vào thời kỳ nọ khi đất nước có giặc ngoại xâm, một con rồng đã bay theo dọc sông xuôi về phía biển và hạ cánh xuống ở vùng ven biển Đông Bắc làm thành bức tường thành chắn bước tiến của thủy quân giặc. Chỗ rồng đáp xuống che chở cho đất nước được gọi là Hạ Long.
Vịnh Hạ Long (vịnh nơi rồng đáp xuống) là một vịnh nhỏ thuộc phần bờ Tây vịnh Bắc Bộ tại khu vực biển Đông Bắc Việt Nam, bao gồm vùng biển đảo thuộc thành phố Hạ Long, Thành phố Cẩm Phả và một phần của huyện đảo Vân Đồn của tỉnh Quảng Ninh.
Là trung tâm của một khu vực rộng lớn có những yếu tố ít nhiều tương đồng về địa chất, địa mạo, cảnh quan, khí hậu và văn hóa, với vịnh Bái Tử Long phía Đông Bắc và quần đảo Cát Bà phía Tây Nam, vịnh Hạ Long giới hạn trong diện tích khoảng 1.553 km² bao gồm 1.969 hòn đảo lớn nhỏ, phần lớn là đảo đá vôi, trong đó vùng lõi của Vịnh có diện tích 335 km² quần tụ dày đặc 775 hòn đảo. Lịch sử kiến tạo địa chất đá vôi của Vịnh đã trải qua khoảng 500 triệu năm với những hoàn cảnh cổ địa lý rất khác nhau; và quá trình tiến hóa carxtơ đầy đủ trải qua trên 20 triệu năm với sự kết hợp các yếu tố như tầng đá vôi dày, khí hậu nóng ẩm và tiến trình nâng kiến tạo chậm chạp trên tổng thể. Sự kết hợp của môi trường, khí hậu, địa chất, địa mạo, đã khiến vịnh Hạ Long trở thành quần tụ của đa dạng sinh học bao gồm hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và hệ sinh thái biển và ven bờ với nhiều tiểu hệ sinh thái. 14 loài thực vật đặc hữu và khoảng 60 loài động vật đặc hữu đã được phát hiện trong số hàng ngàn động, thực vật quần cư tại Vịnh.
Vịnh Hạ Long là vùng biển đảo có khí hậu phân hóa 2 mùa rõ rệt: mùa hạ nóng ẩm với nhiệt độ khoảng 27-29 °C và mùa đông khô lạnh với nhiệt độ 16-18 °C, nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng 15-25 °C. Lượng mưa trên vịnh Hạ Long vào khoảng từ 2.000mm–2.200mm tuy có tài liệu chi tiết hóa lượng mưa là 1.680mm với khoảng trên 300mm vào mùa nóng nhất trong năm (từ tháng 6 đến tháng 8) và dưới 30mm vào mùa khô nhất trong năm (từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau). Hệ thủy triều tại vịnh Hạ Long rất đặc trưng với mức triều cường vào khoảng 3,5-4m/ngày. Độ mặn trong nước biển trên vùng Vịnh dao động từ 31 đến 34.5MT vào mùa khô nhưng vào mùa mưa, mức này có thể thấp hơn. Mực nước biển trong vùng Vịnh khá cạn, có độ sâu chỉ khoảng 6m đến 10m và các đảo đều không lưu giữ nước bề mặt.
