Se extiende sobre más de 800 km al sur del extremo suroccidental de la isla del Sur, y su extensión más austral se encuentra 400 km al oeste de las islas Auckland.
La fosa tiene una profundidad máxima de 6300 m,[1] y se formó por la subducción de la placa Indoaustraliana bajo la placa del Pacífico.
Debe su nombre a Puysegur Point.
Al oeste se encuentra la extensión de la cuenca de Tasmania, que se extiende sobre la mayor parte de la distancia a Australia.
Al norte se encuentra la cuenca de Fiordland, que puede considerarse una extensión de la fosa.