1.  Hình thái đường bờ khu vực vịnh Vân Phong có sự đan xen giữa những  bờ đá, mũi đá và bãi cát,  có thể phân biệt 4 dạng địa hình chính như sau:

-  Địa hình bờ đá gốc phân bố dọc theo bờ phía Bắc của lạch cửa Bé ra đến mũi Khải Lương.

-  Bờ biển tích tụ. Khu vực bãi Ninh Tịnh, Bãi Cỏ.

-  Bờ biển mài mòn, xói lở:  Phân bố dọc bờ phía Tây của vịnh.

-  Bờ biển tích tụ cổ. Phân bố dọc theo bờ Tây của bán đảo Hòn Gôm, ngoài ra còn là nơi tập trung rất nhiều bậc thềm biển tích tụ.

2. Đặc điểm địa hình đáy biển khu vực vịnh Vân Phong có thể chia thành hai phần trong và phần ngoài.

- Phần trong là vịnh Bến Gỏi độ sâu  dưới 20 m, địa hình đáy vịnh tương đối đơn giản, thoải đều theo các hướng Đông bắc – Tây nam và Tây bắc – Đông nam.

- Phần ngoài vịnh Vân Phong, có độ sâu 20 – 30m (trừ rìa Tây nam), địa hình đáy vịnh bằng phẳng, nghiêng thoải từ Tây nam lên Đông bắc, từ Tây bắc xuống Đông nam ra phía cửa vịnh. Ngoài ra  Khu vực vụng Cổ Cò – lạch cửa Bé, có diện tích khoảng 1.000 ha, rất kín, thông trực tiếp với biển qua lạch cửa Bé, độ sâu lớn nhất trong lạch Cổ Cò là 34 m. Địa hình lạch cửa Bé có dạng một chữ V không đối xứng, sâu hơn ở phần sát bờ đảo Hòn Lớn, độ sâu trung bình 20 – 23m. Lạch cửa Bé là luồng tàu tự nhiên rất lý tưởng cho các tàu ra vào khu vực vụng Cổ Cò.

3. - Trầm tích tầng mặt của đáy vịnh Vân Phong chủ yếu là các kiểu trầm tích từ cát trung – cát nhỏ đến bùn và bùn sét. Các kiểu trầm tích bùn và bùn sét chiếm ưu thế và có diện tích phân bố lớn nhất. Trầm tích ở vịnh Vân Phong có hai nguồn gốc chính: Nguồn gốc lưu chuyển (các vật liệu lục nguyên do sông suối mang ra và các vật liệu do sự mài mòn các rạn san hô chết) và nguồn gốc sinh vật. Các vật liệu hạt thô được sóng gia công và lắng đọng trong các vùng gần bờ phía tây và nam. Các vật liệu hạt nhỏ được mang ra xa bờ và lắng đọng ở các độ sâu thường là 15-25m.