San Francisco Bay, 80 km lång och 4,8-21 km bred, väster om Kalifornien, in genom Golden Gate, ett sund mellan två halvöar. Viken är på vissa ställen så djup som 30 meter, med en 15 meter djup kanal som upprätthålls genom sandbanken utanför Golden Gate. San Francisco ligger på den södra halvön, på den norra halvön finns bostadsförorterna i Marin Co. och på den halvmåneformade buktens östra strand finns industristäder som Alameda, Oakland, Berkeley och Richmond. Santa Clara-dalen, som är en del av en stor sänka parallellt med kusten, är vikens förlängning mot land. Angel Island, Alcatraz och Yerba Buena Island med angränsande Treasure Island (plats för en internationell utställning 1939-40) ligger i bukten. Tillsammans med San Pablo Bay och Suisun Bay är San Francisco Bay en av de bästa naturhamnarna i världen. Vid dessa sekundära vikar och vid Carquinez Strait, som förbinder dem, ligger städerna Vallejo, Benicia, Martinez och Pittsburg. Bay Area betjänas av ett nätverk av broar, varav de viktigaste är Golden Gate Bridge, San Francisco-Oakland Bay Bridge, Richmond-San Rafael Bridge och San Mateo-Hayward Bridge. Trans-Bay Tube, en 5,6 km lång tunnel mellan San Francisco och Oakland, är en av de längsta undervattensrören för snabbtransporter i världen. Tunneln konstruerades särskilt för att absorbera jordbävningsbävningar. Flera av den amerikanska flottans anläggningar finns i regionen. Den engelske navigatören Sir Francis Drake besökte bukten 1579; spanjorerna utforskade den mer ingående i slutet av 1700-talet.