Nordsøen har et areal på cirka 575.000 kvadratkilometer og en gennemsnitlig dybde på 95 meter. Største dybde er 690 meter.
Nordsøen afgrænses mod syd af den Engelske Kanal, mod øst af det europæiske fastland og Skagerrak og mod nord af Norge samt området mellem Norge og Storbritannien, hvor Nordsøen og Atlanterhavet mødes. Storbritannien danner også grænsen mod vest.