Vịnh Hạ Long nằm trong khu vực địa lý nối liền với vịnh Bái Tử Long và quần đảo Cát Bà tạo thành một quần thể biển đảo có nhiều điều kiện tự nhiên thuận lợi để hình thành một hệ thống đa dạng các habitat (nơi sinh cư) biển và đảo. Đây chính là cơ sở để hình thành nên sự đa dạng sinh học cho vịnh Hạ Long.Các nhà khoa học đã đánh giá vịnh Hạ Long là một trong những khu vực có giá trị đa dạng sinh học cao.Giá trị đa dạng sinh học của vịnh Hạ Long thể hiện ở sự đa dạng về các hệ sinh thái, đa dạng về nguồn gen quí hiếm và đa dạng về thành phần giống loài.