巴利阿里海地处西地中海北侧，海域呈东北－西南延伸。西北界为
西班牙东岸，东南界为
巴利阿里群岛。
东北以西班牙东北端的
圣塞瓦斯蒂安角和巴利阿里群岛东端的
梅诺卡岛东北端的法瓦里克斯角连线为界连接
地中海。海区东西长400千米，南北宽200千米，面积约7万平方千米。
西班牙东海岸的山地直逼海岸，沿岸平原狭窄，岸线平直，岸边无岛屿。巴利阿里群岛西北沿岸有低山，其余地段地势平坦。海域西北侧托尔托萨角至
巴伦西亚湾有较宽的
大陆架，宽约100千米，其余大陆架宽不足50千米。与海域方向一致的深海水域水深超过1000千米，由西南向东北渐深，并入西地中海的巴利阿里海盆。
阿尔沃兰海以东，
科西嘉岛、
撒丁岛、
西西里岛和
突尼斯一线以西为巴利阿里海盆，是西地中海最大的海域；面积24万平方千米，海盆最深处3332米；大陆架宽度不一，埃布罗河口和
利翁湾最宽，前者27～63千米，后者72千米，土仑到
热那亚大陆架极窄，仅3～9千米。
北纬40°纬线横穿海域中部，属
地中海型气候，夏季多干热的南风，冬季盛行干冷的北风，平均气温夏季18℃，冬季9℃，年均降水量400～800毫米。地中海环流自东北进入本海域并向西南流出，流速0.2～1节。多为半日潮，
潮差不足0.5米。海水盐度37‰。海水透明度30米。
巴利阿里群岛地处西地中海，陆地面积5014平方千米，位于
西班牙本土东面80～300千米。由两大岛群组成。东岛群较大，包括主岛
马略卡岛和
梅诺卡岛，以及另一
小岛卡夫雷拉岛。西岛群称为皮提尔萨斯，由伊维萨岛岛和
福门特拉岛等岛组成。巴利阿里群岛是西班牙本土山脉的延伸部分，两岛群则由海底
山脊相连。岛上地形变化巨大，有起伏的山陵、高原和低地。梅诺卡岛有大片平原。其中最有名的小岛是卡布雷拉岛已被宣布为国家海陆公园。
巴利阿里群岛是西班牙著名的旅游胜地，也是西地中海主要的旅游目的地。
西北侧的沿岸沙滩称为“
太阳海岸”，这里的小海湾和
海滩相辅相成，形成了一处处迷人的夏季度假中心，而隐藏在各岛屿内陆地区的景点也以其特殊的魅力吸引着众多的游客。被称为“
地中海浴池”。