三亚湾紧临三亚市区，面朝南海，岸线长35.7公里，包含天涯海角景区、鹿回头风景区、西岛海洋文化旅游区等，是开展帆船、游艇等海上运动项目和滨海旅游度假的最佳场所，素有“椰梦长廊”之美誉。按三亚市海洋功能区划来分，三亚湾主要由旅游休闲娱乐区、珊瑚礁海洋自然保护区组成。
随着生态保护升级、旅游设施完善、新商业项目建设，未来三亚湾将呈现为一个具有现代感、科技感，时尚浪漫而又充满着生活气息的“海上会客厅”。
天涯海角游览区
天涯海角游览区位于三亚湾和红塘湾之间的岬角上。因景区两块巨石分别刻有“天涯”“海角”及郭沫若先生题写的“天涯海角游览区”而得名。天涯海角的自然景观是由大型海滩岩、下马岭、天涯湾以及沙滩和海水组成。游览区主要有“天涯”石、“海角”石、“南天一柱”等景点。1994年，天涯海角游览区获国家重点风景名胜区；2001年，天涯海角游览区成为国家AAAA级风景区。2023年6月1日起，三亚天涯海角游览区对国内外游客和市民免费开放。
三亚湾酒店群落
三亚湾黄金海岸线不仅聚集天涯海角景区、西岛海洋文化旅游区、鹿回头风景区等3家AAAA级景区，一条三亚湾滨海大道还串起了60多家高端旅游酒店，其中五星级酒店4家，形成了“一湾、三景、多点联动”的旅游布局。近年来，三亚湾紧密围绕“吃、住、行、游、购、娱”等核心要素，吸引高品质休闲项目落地，打造主客共享的消费体验场景。
高品质城市“海上会客厅”
2021年12月，随着三亚湾滨海公园二期建设完工，标志着三亚湾功能提升项目全面完成，一处崭新的“海上会客厅”正式面向市民游客开放。2020年8月、2021年10月，三亚分别启动三亚湾功能提升一期、二期工程，以“人与海洋和谐共生”“生态修复”为主题，坚持“不大拆大建、以人为本”，以功能提升和生态修复为目标，坚持因地制宜，细心巧心进行功能提升设计，绣出高品质的城市“海上会客厅”。
保护恢复海洋生态环境
作为热带滨海旅游城市，海洋生态环境对三亚来说有着特殊的意义。
目前，三亚湾海洋生态修复工程已全面完成。主要建设内容包括珊瑚礁修复工程、渔业资源保护工程、三亚湾海洋生态环境监测等三部分。珊瑚礁修复工程包括对凤凰岛珊瑚礁修复区、鹿回头珊瑚礁修复区开展珊瑚礁移植工作，已投放球形小礁体400个，移植珊瑚礁15000株；渔业资源保护工程主要是在西岛以西海域建设了1个110公顷人工鱼礁区，包括5个鱼礁群，共投放人工渔礁36450空立方米，人工鱼礁1350个；投放鲷科类、石斑鱼类等约34000尾岩礁性鱼类进行增殖放流；另外在三亚湾西部和北部部署了2套海洋生态在线监测系统。
除了珊瑚礁生态修复工作外，还在三亚湾区域严格实施围填海管控制度、开展入海排污口分类整治、持续推进海上环卫、建立海湾信息管理平台等，促进三亚湾海域海洋生态恢复。
补沙复绿治污构建蓝色海湾
早些年的三亚湾，由于受台风、雨水冲击严重，再加上人为不合理开发，多重因素作用下导致沙土流失。2016年，三亚制定了系统的岸线修复规划：给三亚湾补沙“填坑”。三亚先后投入近亿元，修复岸线长2.6公里，最宽处达40米，累计补沙22.3万立方米，所选沙土土质能够降低板结概率，避免流失；遵循自然规律恢复原生植被。与高等院校调研三亚湾原有植被情况，培育其中13个品种，这些品种具有耐盐、固沙、抗风的特性，改善了三亚湾部分地区沙滩泥化、海岸侵蚀以及岸线后退等自然环境恶化的现状；开展河口及近海海域污染综合防治。完成多处污水排河口治理，通过改善河水、截污净污改善各处海水水质。
如今，经过人工补沙之后，三亚湾不仅沙滩面积增大了，海岸线生态环境得到恢复，还保护了海岸植物的生长。
西岛海洋文化旅游区
三亚西岛海洋文化旅游区位于三亚市西南方向8海里的海域，西岛总面积2.8平方千米。旅游区由西岛海上游乐世界、牛王岭游览区和肖旗港三个部分组成，有冬季游客中心、中心广场、牛王岛、景观大道、西岛渔村、西岛文创馆、西岛古巷等景点。2011年11月，三亚西岛海洋文化旅游区被评为国家AAAA级旅游景区。
三亚中央商务区凤凰海岸单元
三亚中央商务区是海南自由贸易港建设的重点园区之一，自2020年6月3日挂牌成立以来，园区构建以总部经济、金融服务、现代商贸、邮轮游艇为主导,以专业服务与文化休闲为支撑的现代产业体系。园区总规划面积450.80公顷，含凤凰海岸、东岸、月川、海罗四大片区。其中，凤凰海岸单元位于三亚湾核心地段，定位为国际自贸服务与邮轮旅游、游艇旅游、文化艺术综合消费区，规划面积202.40公顷，结合园区“4+2”产业定位，主要规划布局商务商业、文化会展等业态。
凤凰岛桥头公园
悠长的慢行道、绿树成荫的公园、独具特色的休闲亭廊、优雅别致的滨海雕塑……在三亚湾风景带上，凤凰岛桥头绿化工程展露新姿，这里成为市民游客欣赏椰风海韵的好去处。三亚凤凰岛桥头绿化工程是三亚市重点项目，占地88.75亩，南北长1120米，从新风街延伸至跃进街。项目设计承接超级绿道、城市元素、滨海公园等。
小洲岛滨海公园
作为三亚湾路段滨海公园的重要组成部分，小洲岛公园东临鹿回头景区，南接情人湾，西望大洲岛。公园三面环海，占地面积约10.6公顷。这里是山林与海洋交融的自然生态公园，是三亚中心城区滨海难得的低亮度岸线。小洲岛公园打造以观星科普为主题特色的星辰公园，建有繁星驿站、星座广场、星空草坪、祈愿星环等特色景点，成为市民游客健身休闲、赏海景、观落日的好去处。
鹿回头风景区
鹿回头风景区是三亚历史文化的源泉，三亚得名“鹿城”的由来，也是三亚市的文化标志和历史记忆。景区以黎族文化、情爱文化和生态文化为主题，有鹿雕、“一见钟情”石、“紫气东来”石、“神话姻缘”石、“海枯不烂”石等景点。1988年，鹿回头风景区列入海南省第一批重点风景名胜区；1994年，鹿回头风景区被评为国家级风景名胜区；2017年，鹿回头风景区获国家AAAA级旅游景区称号。2022年7月1日起，三亚鹿回头风景区免费开放。