Le bassin Foxe est bordé à l'est et au nord par l'Île de Baffin, et à l'ouest par la presqu'île Melville. Il a été baptisé ainsi d'après l'explorateur du XVIIe siècle, Luke Fox. Cette dépression enfermée dans le bouclier canadien rappelle en plus petit la baie d'Hudson. Ses eaux peu profondes recouvrent un socle ancien préservé sous des calcaires sédimentaires. Il contient les dernières grandes terres émergées découvertes en Amérique du Nord. En effet, il a fallu attendre des levés aériens de 1948 pour découvrir et dresser la carte des îles Prince Charles, Foley et Air Force.
Le bassin Foxe atteint par endroit 90 m de profondeur, mais ses eaux peu profondes et ses rives en pente douce restent dangereuses pour la navigation.
Les passages étroits entre la partie sud-ouest du bassin Foxe et la baie d'Hudson retiennent souvent des zones de glace marine à longueur d'année. La glace marine échouée sur le fond remue le silt qui s'y mélange et lui donne une couleur brune particulière. Les marnages du bassin peuvent varier de 9 m dans son extrémité sud-est à 3,5 m à Fury et Hecla. En raison de la glace, de la hauteur des marées et des hauts fonds, les navigateurs ont préféré l'éviter comme chemin vers l'Arctique.
Le bassin Foxe constitue une aire d'estivage vitale pour les jeunes baleines boréales et un lieu de mise bas pour les femelles. Les localités d'Iglooliket de Hall Beach sont établies sur ses rivages.