Die Deutsche Bucht liegt im Südosten der Nordsee. Sie lehnt sich an den niederländisch-deutsch-dänischen Küstenverlauf an, indem sie von Texel (Niederlande) über Sylt (Deutschland) bis Fanø (Dänemark) reicht. Die Deutsche Bucht wird von der Inselgruppe Helgoland geprägt, die auf einer nördlichen Breite von etwa 54 Grad und einer östlichen Länge von etwa 7 Grad liegt.
Die Inselgruppe Helgoland, die in der helgoländer-friesischen Mundart den Namen „Deät Lun (Das Land)“ trägt, ist erst 1721 entstanden. Ursprünglich bildeten die Hauptinsel Helgoland und die Nebeninsel Düne eine einheitliche Landmasse, die auch die Landzunge Woal umfasste, auf der das Wittekliff lag. Nachdem die Steilküste des Wittekliffs über viele Jahrhunderte durch den intensiven Abbau von Muschelkalk geschwächt worden war, ging es schließlich in den Fluten der Nordsee unter, sodass Helgoland und Düne voneinander getrennt wurden.
Der atlantische Golfstrom, der von Südamerika bis nach Nordeuropa reicht, beeinflusst auch das Klima der Inselgruppe Helgoland. Er wirkt im Sommer als Kältemittel und im Winter als Wärmespeicher, sodass die Temperaturen während des Jahres nur zwischen etwa – 5 und 20 Grad schwanken; selbst im Winter liegen die Temperaturen in der Regel 10 Grad höher als auf dem Festland.
Wegen der Entfernung von etwa 55 Kilometer bis Neuharlingersiel und etwa 63 Kilometer bis Büsum wird Helgoland zwar häufig als die einzige deutsche Hochseeinsel bezeichnet. Tatsächlich ist die Insel jedoch weder im geografischen Sinn noch im rechtlichen Sinn auf der hohen See gelegen. Die gesamte Deutsche Bucht, und damit auch Helgoland, ist auf dem europäischen Festlandsockel gelegen, der nur eine Meerestiefe von etwa 200 Meter erreicht. Die 12-Meilen-Zone vor der deutschen Küste und um Helgoland überlappen sich, sodass das Festland und die Insel nicht durch ein internationales Gewässer getrennt werden.