狮子洋期，因北江、西江、东江携带大量泥沙在海湾日益冲积，东江三角洲西进、番禺冲缺三角洲东进，加上虎门涨退潮流的潮汐通道水文特征，使珠江正干转以虎门为主要出海口，才组合形成狮子洋漏斗湾河道形态，西北至东南走向的狮子洋雏形成立。宋、元到明代的狮子洋也不呈现漏斗湾，而是呈两头狭、中间大，真正呈喇叭口形态则是清代后，前后航道汇口沙脊及边滩，东江珠江汇流深槽沙脊及边滩，虎门涨潮三角洲等发育；东江三角洲向南伸延，番禺冲缺三角洲向东伸延后，把内湖形狮子洋分成许多水道，主流按虎门节点形成一向北渐狭的漏斗状河道形态。纳潮量大为减少，河段淤浅并淡化明显，但仍维持潮汐通道性质，淤浅不致太快。

狮子洋位于珠江口内水域，地处黄埔区东南部、番禺区东部、南沙区东北部、东莞市西北部，其本身是狭义珠江（从鸦岗至莲花山河段）末端组成部分，为珠江干流的出海航道。

狮子洋整体呈南北走向，上接沥滘水道、下接虎门水道，入伶仃洋海域，与黄埔航道基本重叠，流径大致为大蚝沙—莲花山—凫洲一线。狮子洋东岸起于广州市黄埔区黄埔街道，在黄埔区内向东依次经过文冲街道、红山街道、穗东街道、夏港街道；进入东莞市后，向南依次经过麻涌镇、沙田镇，止于虎门镇。狮子洋西岸起于广州番禺区化龙镇，向南依次经过石楼镇；进入南沙区后，向南依次经过黄阁镇，止于南沙街道。

狮子洋是珠江入海口的一片狭长水域，是引江入海关键节点，海域面积达78平方公里，全段长约41公里，最宽处2800米，最窄处900米，沿洋两侧形成深水岸线，与伶仃洋形成珠江口残留古海湾。狮子洋水道宽度从北向南沿程递增，纵剖面形态，除莲花山浅滩段的隆起突出外，河床相对高差较少，一般不超过2~4米，自上而下微微出现高起，形成一倒坡，具有砂坎淤积特点。狮子洋水道在莲花山附近受海心沙（海鸥岛）分隔，主水道被一分为二。靠莲花山侧较窄的水道为莲花山水道（浮莲岗水道），东侧为主干，仍称狮子洋水道（泥洲水道）。

因狮子洋水道南端为虎门，亦称虎门水道，又称穿鼻水道，全长约41.7公里，北起黄埔深井、南至横档岛，河面宽度932米至5800米，平均河宽3360米（含伶仃洋交界部分），平均水深10.2米，最深17.8米，为珠江主要泄洪水道之一，衔接北江和东江的多条河涌。虎门水道是主要的潮汐通道，山潮水比小于1，全年属强潮流水道，水道深槽由潮汐冲刷而成，在近伶仃洋内水深在10米以上。狮子洋沉淀泥沙易被潮流携带出海，使东江三角洲、番禺冲缺三角洲前缘进展缓慢，狮子洋海湾仍呈喇叭港形态，沿洋两岸成为建设深水码头的地点。虎门是狮子洋的出口、与伶仃洋的分界为强潮流弱径流河口，也是珠江水系八大出海口之一。

狮子洋是南海深入陆地的溺谷海湾兼河口段，水面辽阔，潮波汹涌。汇集北江约60%径流量，汇集东江、流溪河全部径流量，多年平均径流量约586~603亿立方米，约占珠江流域总径流量的19%；悬沙输沙量约每年885万吨，占珠江流域悬沙总输沙量的10%，年平均输沙量65.8万吨。枯水期水深6-8米，年最大潮差为3.35米，平均潮差3.08米。航道平均水深9米，最大水深28米。

狮子洋为河水径流和海洋潮流共同作用的潮汐汊道，潮汐是河道塑造的主要力量，潮吞吐量在珠江八大门口中居首位；和伶仃洋有深水槽相通，伶仃洋涨潮涌入虎门内占全伶仃洋涨潮量81.1%，径流水量排出伶仃洋占全洋量23.6%。最大潮量达20440~54660万立方米，最大潮流量达每秒13100~42500立方米，平均涨潮流量约为每秒16000立方米。最大落潮量达34430~74120万立方米，最大落潮流量为每秒20900~34300立方米，平均落潮流量为每秒17000立方米。

虽然狮子洋潮流量较径流量大，但海域泥沙来源较少，对本河段泥沙作用影响较小。潮流泥沙主要来源虎门外的伶仃浅滩、本河道内冲刷起的泥沙、从蕉门河口下泄经凫洲水道进入的泥沙，还有东江三角洲泥沙。在莲花山前狮子洋中部河床中的浅滩，槽滩间水流流速不一致，易形成水内环流，江面表现为漩涡环流。潮流因受虎门收缩和莲花山浅滩磨阻作用而减弱，且受虎门潮水位抬高影响形成回水曲线。狮子洋盐水楔活动显著，一般枯水期的含盐度经常可达到0.3%，有利于细颗泥沙产生絮凝作用，受海潮影响形成大片咸水区。

狮子洋既是宣泄西江、北江、东江和流溪河洪水的主要通道，又是承纳伶仃洋上溯潮流的潮汐通道，洪潮动力共同作用以维持河槽稳定，对泄洪、纳潮及排涝起到重要的作用。20世纪90年代来，实施了小虎联围、沙仔围、海鸥围加固工程等抗潮防洪工程。

狮子洋在夏季可能发生海上龙卷风自然灾害，俗称“吸龙水”。此外，海面风大，河床地质情况较复杂，还存在船舶触底搁浅的风险。

狮子洋对接东江水系和北江水系在珠江三角洲的分汊河床，包括东江北干流和珠江南干流，以及附近连通水域内的多条大小支流、河涌，承纳流溪河和部分北江来水，以及整个东江网河地区来水，下注伶仃洋入南海。

东江下游段分为许多河汊汇入狮子洋，其中五大河口包括东江北干流、东江南支流（东莞水道段）、麻涌水道（麻涌河）、倒运海水道（淡水河）和太平水道。

东江：北干流从石龙头继续西流至麻涌镇大盛口注入狮子洋，境内长42公里；南支流由石龙头经峡口斜向西南，至沙田镇泗盛口注入狮子洋，长39.5公里。北干流与南支流之间，形成以石龙镇为顶点的东江三角洲，面积319.5平方公里。

麻涌河：从东江北干流引出，在新上港上游注入狮子洋。

倒运海水道（淡水河）：从东江北干流斗朗引出，向西南汇合东莞水道分支之一的中堂水道后，在新沙港下游的海心沙注入狮子洋。

太平水道：从东莞水道以及虎门东岸附近的河涌引出，上下出海口分别在虎门、沙角注入狮子洋。

狮子洋是珠江正干（广州河道）下游段，顺接由珠江前航道、后航道汇流于长洲河面的珠江主航道，另有北江主流沙湾水道注入。

广州河道：源于珠江上游流溪河、白坭水、芦苞涌、西南涌，从老鸦岗至白鹅潭段为西航道，向东分前航道（北支）、后航道（南支）穿越广州市区。北支从西向东至江心洲大蚝沙，长28公里；南支以弧形往南东折向东北至大蚝沙，长32公里。两条干流水道流至铜鼓沙（大濠洲）后再行会合，共同注入狮子洋。

沙湾水道：在三沙口附近受沙仔岛、小虎岛切割一分为三，其主干水道与莲花山水道在沙仔岛上游汇合形成大沙水道，至八塘尾水域注入狮子洋。小虎沥水道和沙仔沥水道各行其道，在大虎岛上游分别注入狮子洋。

西江部分水量通过思贤滘、沙湾水道等注入北江水系，间接汇入狮子洋。

狮子洋沿西北至东南走向的莲花山断裂发育，断裂发生在喜马拉雅运动，活动性大，和沙湾断裂、西江断裂、北江断裂方向相同，在距今4700万年、6400年前分别有第三纪粗面岩、玄武岩喷发。

狮子洋断裂带：又称珠江口断裂，分别于狮子洋、黄埔、永和、镇龙和太和一带，主要发育于古生代和中生代花岗岩中，少部分切割元古代变质岩、石炭系及白垩系地层。地貌上呈北西向线状沟谷或山脊，并与化龙—海鸥岛断裂控制了狮子洋断陷盆地及狮子洋水道的形成。

狮子洋附近山地不多，大部分为丘陵，西面为河南台地和市桥台地分布区。西侧狮子洋炮台至赤岗一带丘陵，由花岗岩及红层所成。南部虎门一带南沙山、阿娘鞋岛、川鼻岛都有较高山丘，至蕉门一带山地为花岗岩所成，狮子洋水道在此处沿断裂带发育。南沙岛大角头山、黄山鲁、三角山等，和海中的大虎、上下横档岛连成一东北至西南走向的山岭，虎门即由切开这列山岭而成，沉积层厚达40米。大虎山呈“丹霞地形”，高出台地之上，四周峭壁，二虎南侧海蚀崖高数十米。

狮子洋两岸有不少孤立于平原上的残丘分布，表示全新世海侵的影响，在6000年前海面不断上升，把古河谷淹没成溺谷湾，把古谷地淹没，形成沿丘陵地分部的平原。较高的丘陵上部被平原分间开来成为孤丘，可以沿港岸建立炮台和塔，实现凭江据险。莲花山、浮莲岗等较高大孤丘，它们多数是在红盆地中的砾岩层所成，仅东江三角洲南缘的阇西山为侏罗纪砂页岩系所成。

狮子洋地形除山丘台地节点作用外，主要形态受黄埔老港区珠江出口处的准点平原、东江三角洲前缘平原区和下游西岸番禺冲缺三角洲平原北部前缘沙湾河口平原区发育的影响。黄埔港区准点平原一带主要为古海湾地形，珠江水系正不断侵蚀山丘和台地；东江三角洲前缘一带有断层经过呈西北至东南直线河岸，各河口有冲刷加深现象，软泥淤积，大片沙田向南伸延。狮子洋西岸由市桥台地到虎门岸段，由番禺冲缺三角洲东部沙湾水道冲积所成，并向南伸展。

狮子洋面也有不少边滩和沙洲地形，主要边滩位于东江口以上，即墩头基及对岸塘茭塘边滩地形，还有东岸的西大坦边滩。沙洲地形见于雁行沙洲群、狮子洋中的海心沙洲群和沙湾水道口的沙仔沙洲群。

墩头基边滩是东江和珠江正干汇合口低压沉积，有向西南发展趋势，以汇流深槽和心滩、边滩组合为特色。即珠江正干和东江汇合后，有一深槽形成，而墩头基边滩不能深入狮子洋形成沙脊，受阻于深槽的发育。沙脊要在深槽下方出现，水下浅滩要在深槽以下才能成立，深槽两岸受横向环流从水底把沙泥推向两岸淤积成滩。墩头基低压前缘进展慢，形成“滩槽分化”表现。

在莲花山对海，狮子洋中有片江心浅滩，规模仅次于大好洲，还未出水，滩脊高处在低潮时可露出顶点，东西宽2公里、南北长6公里，河道深槽被分成东西两槽，作为航道使用。浅滩中部还被一冲刷槽分成东西两滩。

雁行沙洲群以长洲及鱼珠为节点，使珠江河道纷立沙洲，有洪圣沙、龙船沙、大吉沙、鲨鱼沙、铜锣沙（大濠洲）等，河道沿东西裂带发育，沙洲间通道随狮子洋面及上游来沙的淤积而变狭。

南部沙洲地形莲花山段包括海心沙、江鸥沙、大沙三大洲，属于潮汐三角洲，沙脊多由涨潮流向所决定，大致以虎门为放射状沙脊的顶点形成，后来为径流带来沙泥披覆水下沙脊，渐成沙洲。其中，海心沙出水最早，位于莲花山水下浅滩西槽出口；大沙呈弓形，于明清时期抛石坝后淤积成洲，在狮子洋扩宽处；海鸥沙成沙较早，沙头亦位于狮子洋面扩宽地点，沙洲为潮汐三角洲沙脊基础上形成。

沙湾水道口以下，二虎以北，沙洲群生，基础都是涨潮三角洲沙脊。二虎岛（小虎），北沙洲呈放射状散开，并以二虎潮流涨入通道分间各沙，沙湾水沙也披上沙脊之上，形成洲滩。

西大坦是在虎门涨潮所成的三角洲沙脊基础上，披叠河相沙泥所成，其形成使狮子洋东岸西北到东南的平直岸线发生弯曲，突出于东江三角洲前缘之外，自成一块沙洲。

狮子洋水域内有诸多海岛、江心洲。

海鸥岛，位于狮子洋中心，深处江海交界处，与莲花山隔水相望，为珠江口最后一块未被开发绿色岛屿，由河流冲积形成。海鸥岛总面积约36平方公里，原本并不是岛，而是由三片沙洲组成，并被两条小河道分割，时常受咸海水倒灌。岛内河网交错、小桥纵横，沼泽地、树林、鱼塘遍布。全岛由广州市番禺区石楼镇管辖，共有两万多名岛民，主要发展水稻种植业、水产养殖业等农业。

沙仔岛，位于南沙区黄阁镇东部，东北面为海鸥岛，西南面为小虎岛、东面与东莞市沙田镇隔狮子洋相望，总面积约3平方公里。

大虎山，位于南沙区黄阁镇东部、虎门大桥西北方向，南至猪头山，其余三面临狮子洋。因山体形态酷似伏卧的老虎得名。东西长约1160米，南北宽约700米，面积约1.2平方公里，海拔178米。表土为砂岩赤红壤。山上有人工荔枝林、尾叶桉林、次生灌丛草坡。

小虎山，位于南沙区黄阁镇东部。东、南至狮子洋，西至黄阁大道，北接狮子洋。因山体形态酷似伏卧的老虎，但比隔水对峙的大虎山小，故名。南北宽约590米，东西长约470米，面积约为1平方公里，海拔114米。表土为砂岩赤红壤。山上有人工尾叶桉林、次生灌丛草坡。小虎山海蚀地貌面积约1万平方米，有海蚀穴等地貌景观。

横档岛，又分上、下两横档岛，为残丘型岛屿，位于南沙区东部水域，珠江口虎门水道主航道两侧，为狮子洋入口咽喉，东距东莞市武山的威远炮台1.5公里，西南距黄山鲁山5公里，因上游洪水和下游潮汐起着阻挡作用得名。上横档岛呈驼峰状，南高北低，南面主峰27.4米，东西最宽500米，南北最宽200米，总面积0.079平方公里。下横档岛呈长条状，西高东低，主峰高25.3米，总面积0.067平方米。横档岛由花岗岩构成，表层风化，植被以芒草为主。

东莞境内海岛群，位于狮子洋东侧海域，包括威远岛、泥洲岛、木棉山岛、涌口沙、虾缯排五个岛。

狮子洋属亚热带海洋性气候，常受台风暴雨侵袭。空气中水蒸气含量较多，春季经常出现雾天，气候湿润，降雨充沛，沙田一带一年平均相对湿度为79%，年平均气压为1010.6毫帕，每年日照量为2000小时左右。石楼一带年平均气温21.8℃，年降雨量1600多毫米。伶仃洋—虎门—狮子洋—广州水道属于一级常年风道，东江—狮子洋属于一级季节风道。

在古代，狮子洋是中国南方最大的河口，也是华南人口最集中、经济最活跃的地区，珠江前后航道汇合后形成的大漏斗湾，江面辽阔，利于风帆航行。至清代，古村所在的狮子洋顶港湾区，江面宽度达2500米。狮子洋作为当时的广州省河，清政府在此设置了炮台，形成海防要塞，成为中外鸦片战争的发源地，虎门销烟、虎门海战等重大历史事件发生在此片海域。

2008年，广东省人民政府印发了《广东省海洋功能区划（2008年）》，对狮子洋—伶仃洋港口航运、临港工业、旅游、工程用海、保留综合功能区等做了相关说明。

2023年1月10日，狮子洋被列入《广州市地名保护名录（第一批）》，狮子洋地名归类于“云山珠水”。

环狮子洋海湾城市有广州和东莞，沿洋设有广州经济技术开发区、广州番禺经济技术开发区、广州南沙经济技术开发区、东莞滨海湾新区。2024年2月6日，《广州面向2049的城市发展战略》公布，提出联动莲花湾、庆盛、海鸥岛地区，战略性建设“狮子洋增长极”，实施“狮子洋-伶仃洋”发展策略，打造从狮子洋所在的莲花湾作为极点，延伸到伶仃洋，沿着珠江口岸向东南形成100公里的“黄金内湾”。

狮子洋至虎门段水域是珠江入海主航道，为珠江最主要的出海水道，是进出广州、东莞的水上交通咽喉。其中大蚝沙岛向南经莲花山至凫洲岛长约50公里的河段，统称黄埔航道，可通行万吨级船舶。

狮子洋水道：过江面宽3300米，主航道宽700米，最大水深26.6米。

浮连岗水道：起于八塘尾、止于莲花山，全长13公里，航道宽50米，水深2.5米，可通行万吨级船舶。

小虎沥水道：起于海口沙、止于小虎围，全长12公里，河面平均宽度500米，航道维护水深1.5米，可通航100吨位的小型船只。

沙仔沥水道：起于沙仔围头、止于小虎围尾，全长5.5公里，河面平均宽375米，航道维护水深1.5米，可通航100吨位的小型船只。

广州港，华南地区最大的综合性主枢纽港和集装箱干线港，中国内贸集装箱第一大港。2021年，广州港全港完成货物吞吐量6.5亿吨、集装箱吞吐量2447万标准箱，分列全球第四和第五。

黄埔港区：地处狮子洋北端，起源于黄埔古港，为中国最早的一类通关口岸之一，现新旧港区分别设有6、7个码头，拥有十个万吨级以上泊位的黄埔港区，货物年吞吐能力超3000万吨，是华南地区主要的集装箱和件杂货集散港，主要进出货物有煤炭、石油、粮食、木材、矿砂、化肥、杂货等，国际货运航线遍及五大洲，外轮来港一年达400艘次，330万总吨。

新沙港区：位于东莞市麻涌镇境内，坐落在狮子洋畔，年货物吞吐量近7000万吨，以服务散粮、食用油、件杂货等物资运输为主，兼顾集装箱运输，且拥有强大的铁路联运能力，是国家进境粮食首批A类指定口岸之一，是中国三大商品车整车进口口岸之一，其港区煤炭码头是华南地区重要的煤炭集散中心。

南沙港区：地处珠江虎门水道、蕉门水道出海口，港区覆盖多种类型的码头，包括散货码头、集装箱整位码头、汽车滚装码头、石化码头等，已开通180条班轮航线，其中外贸航线达148条。港区拥有可靠泊世界最大集装箱船的专业码头，其近1700万标准箱年吞吐量，约占广州港的70%。港区国际中转集拼出口操作量将近30万吨，柜量达1462TEU，出口航线近30条。港区内部分码头，亦位于狮子洋水道上。

东莞港，原称虎门港，包括麻涌港区、沙田港区、沙角港区和内河港区，骨干航道由“一纵三横五河口”组成，包括狮子洋深水航道、东江北干流、东莞水道、倒运海水道以及东江三角洲汇入狮子洋的五大河口区航道，设有东莞虎门港综合保税区。2018年，东莞港进入全球港口前40位，全年完成货物吞吐量1.64亿吨。其中，外贸货物吞吐量完成3349万吨，集装箱吞吐量完成356万TEU（外贸集装箱吞吐量完成24.28万TEU）。旅客吞吐量完成21.71万人次。集装箱班轮航线总数51条，包括内贸航线43条，外贸航线8条，覆盖国内沿海、中国台湾和东南亚等地区港口；开通汽车滚装航线3条，湾区快线3条。截至2019年底，东莞港共有生产性泊位165个，码头岸线长度20122米，全港吞吐量已达到1.98亿吨。

虎门渡口，即横跨狮子洋的虎门轮渡运输，兴建于20世纪80年代末90年代初，成为广州南沙和东莞沙田之间第一条横跨珠江口通道，也是当时中国首座双层汽车轮渡码头，共有渡轮码头9座，双层汽车渡轮11艘。渡口于1991年5月5日启用，2019年5月25日停止运营。

狮子洋沿岸主要的客运码头有：广州莲花山港、黄埔穗港码头、南沙客运港，虎门港澳客运码头，主要服务于往返广州、东莞与香港、澳门之间的游客，以及香港国际机场的转乘旅客。

珠江入海口将珠江三角洲城市群分为东西两半，改革开放以来，狮子洋至伶仃洋段相继建设多座跨海通道，以适应粤港澳大湾区交通基建要求。

黄埔大桥：全长18.7公里，位于狮子洋以西水域之上，为一座特大型悬索与斜拉组合桥。

南沙大桥：全长12.89公里，从西向东依次横跨大沙水道、海鸥岛、坭洲水道，为一座特大型悬索桥。

狮子洋通道：全长35公里，上跨小虎沥、南北台水道，为一座超大型双层悬索桥。

虎门大桥：全长15.78公里，上跨虎门水道和蒲州水道，为一座特大型悬索桥。

根据2020年《广东省高速公路网规划（2020-2035年）》，狮子洋海域内规划有莲花山过江通道。

广深港高铁狮子洋隧道：全长10.8公里，自沙公堡起，下穿小虎沥、小虎岛、沙仔沥、沙仔岛、八塘尾水道、狮子洋水道、虎门港沙田港区6号泊位、虎门港的监管保税仓库及广深沿江高速公路后出地面。

广惠城际铁路（佛莞城际铁路段）狮子洋隧道：全长6150米，下穿广州新沙港航运的深水航道——珠江狮子洋主航道。

狮子洋水域岸线开发较快的时段在1978~1998年间，从1998年后狮子洋两岸围垦速度放慢。1978~1988年间，狮子洋两岸开发以农业围垦为主，东西两岸均存在多处围垦，且西部围垦面积大于东部，该时段狮子洋上段西部岸线向河平均推进0.2米。1988~1998年间，狮子洋东岸岸线变化较明显，集中在威远围以及新沙港区附近。1998~2008年间，狮子洋东、西两岸围垦力度明显放缓，只有在新沙作业区附近有局部围垦，该时段东岸围垦面积1.29平方公里。1989~2005年期间，受广州港深海航道疏浚整治、珠三角采砂活动影响，狮子洋河道深泓线、河床断面等有发生一定变化。

狮子洋海上围垦的主要区域在海鸥岛，还有小虎岛、沙仔岛。其中，海鸥岛早在清咸丰元年（1851年）就开始围垦成田。1992年，海鸥岛自来水工程竣工，结束当地村民饮用咸水的历史。

珠江三角洲水资源配置工程为世界上输水压力最大、盾构隧洞最长的调水工程，于2024年1月30日通水。工程从西江至珠江三角洲东岸输水线长113.2公里，设计多年平均供水量为17.08亿立方米，其中广州南沙5.31亿立方米、东莞3.3亿立方米、深圳8.47亿立方米。全线采用全封闭深层地下输水方式，其中从地下穿越珠江出海口狮子洋的跨海盾构施工，是整个工程的咽喉工程，需连续穿越2.4公里的狮子洋和1.5公里的沙湾水道。

黄埔古港：位于今广州市黄埔区庙头村西黄埔涌畔，黄埔村今保存大量清代民居及古码头碑石。

广州番禺莲花山旅游区：现为国家AAAA级旅游景区、广东省省级风景名胜区、“新世纪羊城八景”之一。

虎门炮台：包括狮子洋西岸的莲花山炮台、大角山炮台和东岸的威远炮台、沙角炮台，为全国重点文物保护单位。