Ο Αμβρακικός Κόλπος βρίσκεται στο Ιόνιο Πέλαγος στη βορειοδυτική Ελλάδα. Είναι ένας μεγάλος ημίκλειστος κόλπος που καλύπτει έκταση 405 τετραγωνικών χιλιομέτρων και συνδέεται με το Ιόνιο Πέλαγος μέσω του διαύλου της Πρέβεζας, ο οποίος είναι ένας στενός και ρηχός διάδρομος μήκους 3 χιλιομέτρων και πλάτους 370 μέτρων στο στενότερο σημείο του. Ο Κόλπος έχει μέσο βάθος 30 μέτρα και μέγιστο βάθος 60 μέτρα. Οι ποταμοί Άραχθος και Λούρος εκβάλλουν στον Κόλπο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό συμπλεγμάτων δέλτα, τα οποία περιλαμβάνουν έλη γλυκού νερού με τους μεγαλύτερους καλαμιώνες στην Ελλάδα, υγρά λιβάδια, εποχιακά πλημμυρισμένες εκτάσεις, λιμνοθάλασσες, φραγμένες ράχες, ένα σημαντικό αλμυρόβαλτο/μια σημαντική αλυκή και μερικές από τις πιο εκτεταμένες παραποτάμιες δασικές εκτάσεις που έχουν απομείνει στην Ελλάδα. Ο Αμβρακικός Κόλπος είναι ο μεγαλύτερος υγροβιότοπος της χώρας.
Ο Κόλπος έχει χαρακτηριστεί ως Εθνικό Πάρκο της Ελλάδας, ενώ περιλαμβάνει δύο περιοχές Natura 2000 (GR2110001 - περιοχή SCI, GR2110004 - περιοχή SPA) και το βόρειο τμήμα του έχει χαρακτηριστεί ως περιοχή Ραμσάρ. Επιπλέον, ο Κόλπος έχει αναγνωριστεί ως Σημαντική Περιοχή για τα Θαλάσσια Θηλαστικά (ΣΠΘ) και ως Σημαντική Περιοχή για τα Πουλιά (ΣΠΠ).
Επηρεάζεται έντονα από τον υψηλό ρυθμό εισροής ποταμών και την εξάτμιση, που προκαλούν έντονη στρωματοποίηση της υδάτινης στήλης καθ' όλη τη διάρκεια του έτους λόγω σημαντικών διακυμάνσεων της αλατότητας και της θερμοκρασίας της υδάτινης στήλης. Αυτός ο ημίκλειστος κόλπος, ο οποίος συνδέεται με το Ιόνιο Πέλαγος με ένα μόνο στενό κανάλι, παρουσιάζει χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις στα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου, με το δυτικό τμήμα του κόλπου να είναι εποχιακά υποξικό και το ανατολικό τμήμα εποχιακά ανοξικό. Επιπλέον, ο κόλπος παρουσιάζει υψηλό επίπεδο θρεπτικής ρύπανσης λόγω της απόρριψης λιπασμάτων από την τοπική γεωργία και των επιπτώσεων των ιχθυοκαλλιεργειών. Οι συνθήκες αυτές έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην οικολογία των ειδών της περιοχής και, σε συνδυασμό με την παράνομη αλιεία από μικρές μηχανότρατες (όπως αναφέρουν οι ντόπιοι αλιείς), αποτελούν τις κύριες απειλές για τη θαλάσσια βιοποικιλότητα στον Αμβρακικό Κόλπο.
Ο Αμβρακικός Κόλπος είναι ένα από τα πιο σημαντικά οικοσυστήματα στην Ελλάδα με σημαντική οικολογική αξία τόσο σε εθνικό όσο και σε διεθνές επίπεδο. Έτσι, περιλαμβάνεται στη Σύμβαση Ραμσάρ για τους Υγρότοπους Διεθνούς Σημασίας (23.700 εκτάρια, 3GR009), στη Σύμβαση της Βαρκελώνης και έχει χαρακτηριστεί ως Σημαντική Περιοχή για τα Πουλιά (GR081, 26.275 εκτάρια).
Η μεγάλη ποικιλία των οικοτόπων που απαντώνται εντός των υδάτων του σχηματίζεται από τα δέλτα των ποταμών Λούρου και Άραχθου που εκβάλλουν στο βόρειο τμήμα του κόλπου, σχηματίζοντας 20 μεγάλες και μικρές λιμνοθάλασσες (7.000 εκτάρια), αμμοθίνες, αλυκές, καλαμιώνες, υγροτόπους, λασπότοπους και ποτάμιες ζώνες με υπολείμματα παρόχθιου δάσους και λόφους μεταξύ των λιμνοθαλασσών. Οι καλαμιώνες και οι αλυκές της, καθώς και το σύμπλεγμα των συστημάτων λιμνοθαλασσών είναι τα πιο εκτεταμένα της χώρας. Οι λιμνοθάλασσες (οι μεγαλύτερες και σημαντικότερες είναι το Τσουκαλιό, η Λογαρού και η Ροδιά) χαρακτηρίζονται από υψηλή βιολογική παραγωγικότητα και λειτουργούν ως φυσικές ιχθυοκαλλιέργειες τόσο για ψάρια όσο και για καρκινοειδή, παρέχοντας τροφή σε πολλά είδη πουλιών και άλλους οργανισμούς.
Η περιοχή υποστηρίζει μια πλούσια βιοποικιλότητα, συμπεριλαμβανομένων ειδών θαλάσσιας μεγαπανίδας. Ο Κόλπος, όπου το ρινοδέλφινο (Tursiops truncatus) είναι το μοναδικό είδος κητώδους που υπάρχει, φιλοξενεί έναν πληθυσμό περίπου 150 δελφινιών - μία από τις υψηλότερες πυκνότητες στη Μεσόγειο για το είδος αυτό. Παράλληλα, ο Κόλπος αποτελεί σημαντικό πεδίο τροφοληψίας για τις θαλάσσιες χελώνες καρέτα-καρέτα (Caretta caretta), συνδέοντας τουλάχιστον τέσσερις αναπαραγωγικούς πληθυσμούς στη Μεσόγειο. Ο Αμβρακικός Κόλπος χρησιμοποιείται ως περιοχή τροφοληψίας όλο το χρόνο τόσο από ενήλικες όσο και από ανώριμες χελώνες, ενώ πιο πρόσφατα επιβεβαιώθηκε η παρουσία πράσινων χελωνών. Ο Αμβρακικός Κόλπος φιλοξενεί επίσης 290 διαφορετικά είδη πτηνών, 75 από τα οποία θεωρούνται απειλούμενα στον Κόκκινο Κατάλογο Απειλούμενων Ειδών της IUCN (Φορέας Διαχείρισης του Αμβρακικού Κόλπου). Ενώ πιο πρόσφατα σημαντικοί πληθυσμοί 8 βατών (Aetomylaeus bovinus, Bathytoshia lata, Dasyatis pastinaca, Dasyatis tortonesei, Gymnura altavela, Myliobatis aquila, Torpedo marmorata, Torpedo torpedo) και 1 είδος καρχαρία (Mustelus mustelus) που αναπαράγονται στον κόλπο έχουν αναφερθεί, με 4 είδη να αναφέρονται ως απειλούμενα εκ των οποίων 2 χαρακτηρίζονται ως Kρισίμως Kινδυνεύοντα στη Μεσόγειο, στον Κόκκινο Κατάλογο Απειλούμενων Ειδών της IUCN.