Su área es de aproximadamente 36 km², y se extiende desde la playa Media Luna hasta la punta Pejerrey.
[1] La sección suroeste de la bahía constituye el humedal más importante de la Reserva nacional de Paracas, esta zona está considerada como un ecosistema que brinda refugio, alimentación y lugar de nidificación a numerosas especies de aves entre las que destacan el flamenco sudamericano o parihuana (Phoenicopterus chilensis), gaviota peruana (Larus belcheri), gaviota gris (Larus modestus), gaviota dominicana (Larus dominicanus), macá grande (Podiceps major), pato cuervo (Phalacrocorax olivaceus), pelícano peruano (Pelecanus thagus), piquero peruano (Sula variegata), playero blanco (Calidris alba), playerito semipalmado (Calidris pusilla), playerito occidental (Calidris mauri), gaviotín elegante (Sterna elegans), chorlo ártico (Pluvialis squatarola), pata amarilla (Tringa melanoleuca), gaviota de franklin (Larus pipixcan), picotijera (Rhynchops nigra), entre otras.
Las especies más abundantes de peces está representada por el pejerrey (Odontesthes regia regia), lisa (Mugil cephalus), anchoveta (Engraulis ringens), pez guitarra (Pseudobatos planiceps), sardina (Sardinops sagax sagax), etc.
Los invertebrados entre moluscos y crustáceos se encuentran el Synus cymba, Nassarius gayi, Littorina peruviana, Argopectenpurpuratus, Epatus chilensis, Ocypodegaudichaudii, Pagurus edwardssi, etc.
Las especies de reptiles encontradas en la bahía corresponden al gekko (Phyllodactylus angustidigitus), la lagartija peruana (Microlophus peruvianus), la tortuga prieta (Chelonia agassizii), la tortuga dorso de cuero (Dermochelys coriacea), entre otras.