La baie des Chaleurs, qui s'étend entre la Péninsule gaspésienne, au Québec, et le Nord du Nouveau-Brunswick, est la baie la plus large du golfe du Saint-Laurent. l'Île Miscou est située à son entrée. La baie est divisée en deux bassins : le bassin de l'est ou extérieur, dont la profondeur varie de 70 à 90 m, et le bassin de l'ouest ou intérieur, dont la profondeur ne dépasse généralement pas 50 m.
La Rivière Restigouche, qui entre dans l'extrémité ouest de la baie, forme un estuaire d'environ 130 km de long. Anciennement, le bassin de l'ouest et la fosse Chaleur vers l'est faisaient partie du chenal Restigouche, et constituaient, avant la période glaciaire, le réseau hydrographique de la région environnante.
Près de l'entrée de la baie, de l'eau de surface froide et fraîche provenant du courant de la Gaspésie entre sur le côté nord, tandis que le flot de la rive Sud est dirigé vers l'extérieur du golfe, créant ainsi un mouvement circulatoire de surface antihoraire.
L'eau du courant de la Gaspésie est riche en éléments nutritifs et favorise un niveau élevé et soutenu de la production de matières premières pendant les mois d'été. La baie est un lieu de pêche renommé pour le saumon de l'Atlantique. On y pêche aussi des harengs, du homard, et des pétoncles.
Comme le nom donné à la baie par Jacques Cartier le suggère, le climat de la baie est particulièrement chaud comparé à celui des environs du golfe. Grâce à ce fait, la baie devient un endroit de villégiature privilégié pendant l'été. Jacques Cartier a découvert la baie en juillet 1534 et y a fait la traite des fourrures avec les autochtones, probablement les Micmacs. Dalhousie, à l'entrée de l'estuaire de la Restigouche, et Belledune, plus au sud le long de la côte, sont des ports importants pour le nord du Nouveau-Brunswick.