阿爾沃蘭海北界為西班牙南岸，南界為摩洛哥和阿爾及利亞北岸，東部以西班牙的加塔角和阿爾及利亞的菲加洛角的連線連線西地中海巴利阿里海盆，西側經直布羅陀海峽通大西洋。得名于海域中部的阿爾沃蘭島。
海區東西長370千米，南北寬170千米，面積約6萬平方千米。
南北兩岸多山地，岸線一般較平直，多陡岸。岸邊平原較狹窄，僅河口地區為平原海岸。沿岸只有一些短小的河流入海，最長的河流為摩洛哥的穆盧耶河，長約500千米，該河口附近有小規模的查法里納斯群島（西班牙占領），其他海岸外沒有島嶼。
海域岸邊少海灘和淺海，10米等深線緊貼海岸。大陸架寬度只有5～25千米。大陸架以外海底比較平坦，中部只有一條水深淺於200米的海底山脈，呈東北－西南向延伸約75千米。最淺處露出海面即為阿爾沃蘭島，島高19.8米，島西北72千米處還有一座頂部181米深的海山。
海域屬地中海型氣候，冬季溫暖多雨，夏季炎熱乾旱。氣溫南岸略高於北岸，1月平均10℃左右，8月22～25℃。水溫2月北部平均約10℃，南部約16℃，8月北部約22℃，南部約28℃。鹽度37‰，海水透明度30米以上。潮汐為半日潮，潮差0.5米。表層流自經直布羅陀海峽進入本海域，流速2～3節，表層以下的密度自東向西出直布羅陀海峽入大西洋，流速較慢。
阿爾沃蘭海是大西洋經直布羅陀海峽進出地中海的必經海域，交通地位十分重要，歷史上曾發生過多次海戰和軍事活動。
