Se localiza a la altura del paralelo 55° sur, entre los meridianos 71° y 66° oeste.

El capitán King expresó en 1832 en su libro Sailing Directions for the coasts of Eastern and Western Patagonia:[6]​

En la opinión chilena al norte se refiere al norte magnético, entonces situado a unos 20° al este del norte verdadero, por lo que la boca oriental correspondería a partir de la punta Navarro a la bahía Moat, situada entre la isla Grande de Tierra del Fuego y las islas Picton y Nueva, hasta desembocar en el mar abierto en la línea que une la punta Jesse (en Tierra del Fuego) y la punta Oriental de la isla Nueva.

La corte arbitral consideró que no era su atribución establecer cuál de los brazos era el verdadero curso que sus descubridores atribuyeron al Beagle, sino que debía establecer cuál era el curso al que se refiere el tratado de 1881, que dedujo correspondía al señalado en las cartas del capitán Fitz Roy, única cartografía del área en la época, el cual demostró era el brazo Moat, otorgándole así a Chile la totalidad de las islas ubicadas al sur de ese brazo.

Su ribera sur está formada por las islas del grupo Camden, siendo las principales Astrea, London y Sídney.

Desde hace unos 6000 años sus aguas eran recorridas por los pueblo kawésqar y yámanas, nómades canoeros y recolectores marinos, lo cual duró hasta mediados del siglo XX, cuando prácticamente ya habían sido extinguidos por la acción del hombre blanco.

[10]​ El ancho del canal en su entrada oriental es de 1 milla, que luego se reduce a solo 3 cables por la presencia de algunas rocas e islotes que se mantienen hasta su término frente al islote Redondo.

La profundidad de sus aguas es considerable aún en las partes más angostas y como el curso no presenta cambios importantes, ni las corrientes son de consideración, su navegación aunque requiere atención es segura para las naves.

Su entrada occidental, en su unión con el seno Darwin, tiene 3 millas de ancho, las que disminuyen hasta 0,5 millas en su boca oriental, entre la isla del Diablo y la punta Divide, extremo oriente de la isla Gordon.

Lo orillan montañas altas y escarpadas que caen casi verticales al mar.

[13]​ Su boca oriental se encuentra entre la isla del Diablo y la punta Divide, extremo oriente de la isla Gordon, y su salida occidental la señala el cabo Kekhlao de la isla Hoste y desemboca en la bahía Cook, orientada a las aguas abiertas del océano Pacífico.

[14]​ La costa norte del canal, conformada por la parte sur de la isla Grande de Tierra del Fuego, es alta, destacándose el pico Francés y los montes Las Pirámides y Martial.

Esta sección del canal Beagle fue descubierta en abril de 1830 por el teniente M. Murray, oficial de navegación del HMS Beagle, nave que bajo el mando del comandante Robert Fitz Roy se encontraba fondeada en la bahía Orange efectuando los trabajos de levantamiento encomendados a la expedición inglesa enviada bajo el mando del comandante Parker King a la región austral de América por el almirantazgo británico.

Se abre hacia el Sudeste desde las aguas del Beagle situadas al oeste de las islas e islotes que anteceden a la punta Ganado del Noroeste de la isla Picton.

Es más profundo que el paso Moat (con promedios superiores a los 100 m).

Dentro del canal hay numerosas islas que dan nacimiento a bajos fondos.

29 484,7 km² situados en su sector occidental pertenecen a Chile, los que representan el 61,43 % del total de la superficie insular, mientras que pertenecen a la Argentina los restantes 18 507,3 km² situados en la parte oriental, los cuales representan un 38,57 % del total de la isla.

En su periferia se forman muchas bahías y penínsulas que la hacen parecer como un grupo de islas.

Es montañosa y termina en el Este en la punta Divide, que como una cuña da origen a los canales mencionados.

En su sector oriental hay un pico sin nombre de 1584 m s. n. m. En su costa Norte se forman dos entradas profundas, las bahías Tres Brazos y Romanche.

[26]​ En ella se encuentra la caleta Wulaia, que en la antigüedad fue un centro de reunión del pueblo yámana.

Desde hace aproximadamente 6000 años hasta mitad del siglo XX sus costas y valles interiores fueron habitadas por los yámana.

Desde hace aproximadamente 6000 años hasta mitad del siglo XX sus costas y valles interiores fueron habitadas por los yámana.

Se extiende a lo largo de 280 km, con dirección general Oeste-Este, poniendo en comunicación las aguas de los océanos Pacífico y Atlántico, desde el extremo del denominado brazo Suroeste, que forma la bahía Rafagales, hasta su boca oriental norte, en el cabo San Pío.

[29]​ El ancho promedio del canal de Beagle es un poco mayor a las 2 millas náuticas.

[30]​ De acuerdo a la posición oficial del gobierno de Argentina, postulada en el marco del principio bioceánico, el canal Beagle es un paso interoceánico no perteneciente a ningún océano.

[31]​ Para la Organización Hidrográfica Internacional, que no se pronuncia sobre la pertenencia real a un determinado océano de los sectores marítimos en que dividió al mundo, a los fines de uniformar las publicaciones marítimas adjunta los estrechos y canales marítimos a único océano, incluyendo al canal Beagle implícitamente en sus mapas como parte del Pacífico, pero sin adjudicarle una entidad propia como brazo de mar.

[32]​ Las mayores profundidades se presentan en la zona occidental, desde el canal Murray hacia sus brazos occidentales, donde se sondearon alrededor de 300 m. En la zona media (frente a Ushuaia) es de entre 150 y 200 m. Las menores profundidades se presentan en el paso Mackinlay, entre la isla Gable y Navarino, con tan sólo 14 m.[33]​ El origen del canal se remonta a las últimas fases de las glaciaciones cuaternarias, como resultado del avance de un glaciar que descendió de la cordillera Darwin y avanzó por un valle longitudinal; posteriormente, ante el retroceso posglacial, fue invadido por el mar.

Sus aguas son incluidas en la ecorregión marina canales y fiordos del sur de Chile.