randhav mellom Norge, De britiske øyer og Kontinentet. I sør grenser Nordsjøen mot Atlanterhavet gjennom stredet ved Dover. Også gjennom sundene mellom Skottland, Orknøyene og Shetlandsøyene står Nordsjøen i forbindelse med Atlanterhavet. I nord trekker man grensen for Nordsjøen langs den 61. breddesirkel fra 0° 53ʹ vest til norskekysten, og i øst danner linjen Lindesnes–Hanstholm på Jylland grensen mot Skagerrak. Arealet er 575 000 km2 og midlere dyp 94 m. Dypeste del av Nordsjøen er ca. 400 m (i Norskerenna). I den sentrale delen er det flere grunne banker, bl.a. Doggerbank på 13–16 m, i nord bl.a. Vikingbanken vest av Bergen.
Temperaturforholdene varierer svært med lokalitet og årstid. Saltholdigheten er størst i vest, der atlanterhavsvann trenger inn, og kan her være over 35 ‰. I østlige deler er saltholdigheten under 34 ‰, og lokalt og tidvis enda et par promille lavere. – Med det permanente strømsystem transporteres det relativt saltfattig vann nordover ut av Nordsjøen med Den norske kyststrøm. Jyllandstrømmen går nordøstover utenfor nordvestkysten av Jylland og inn i Skagerrak. Inn i Nordsjøen strømmer atlanterhavsvann nordfra, dels i vest og dels som en strøm langs vestskråningen av Norskerenna. I den sentrale delen av Nordsjøen er strømmene svake og varierer med vinden. For øvrig er de periodiske tidevannsstrømmer sterkt fremtredende, særlig i den sørlige og vestlige del (opptil 1–2 m/s). Tidevannet er meget sammensatt og danner et komplisert mønster. Mens tidevannet langs den norske sørkysten er ubetydelig, kan det i den sørlige delen av Nordsjøen bli en forskjell på flo og fjære på mange meter (4–7 m). I tillegg til dette kan man ved uheldige kombinasjoner av vind (storm fra nordvest) og tidevann få ødeleggende stormflo. I Nordsjøen drives det fiske på en rekke fiskesorter (torsk, hyse, sild, makrell, flyndre o.a.). Det er det mest beferdede av alle hav, med noen av verdens viktigste havner ved sine kyster. Nordsjøen er oppdelt i økonomiske soner etter midtlinjeprinsippet. Denne oppdeling har betydning både for utnyttelse av mineralressursene (petroleum) og for fiskeriene.
Tidligere ble det brukt forskjellige navn om Nordsjøen, ofte slik at enkelte deler ble fremhevet, f.eks. Englands hav, Jyllands hav, Nordsjø og Vesterhav. Etter tysk Nordsee er Nordsjøen blitt det alminnelige navn.