大亚湾港区分为三个主要部分：荃湾港区、东马港区和澳头港区。
荃湾港区位于大亚湾经济技术开发区荃湾半岛，是惠州港的核心港区，地理位置优越，东临深圳，南靠香港，交通便利。港区三面环山，一面临海，具有优良的自然条件，如回淤少、水域宽、航道短、深水岸线长，是中国罕见的天然深水良港。惠澳疏港大道连接了深汕、广汕和惠盐高速公路，惠澳疏港铁路直通京广铁路和广梅汕铁路，水路则可达全球各地。港区现有通用码头和油气码头，通用码头设计吞吐能力250万吨，可停靠万吨级和3.5万吨级泊位，配套的油气库区储存能力达12.3万立方米，是粤东重要的油品和液化气集散地。
东马港区则位于大亚湾海域的东联以南，主要服务于广石化、中海油和中海壳牌等大型企业，负责大宗原油、石脑油和凝析油的中转。港区已建成30万吨级和15万吨级泊位，以及20.2公里长的25万吨级航道，年吞吐能力超过2800万吨。规划中的新码头将扩展至259米，增加9个泊位，其中包括深水泊位，预计年吞吐能力可达5000万吨，形成重要的石化产品走廊。
澳头港区作为传统港区，虽然规模较小，现有1000吨级和500吨级泊位，设计吞吐能力为20万吨，主要用于货运，但其历史地位不容忽视。
大亚湾地处惠州市东南，在惠东县、惠阳区和深圳市之间。东靠红海湾，西邻大鹏湾。濒临南海，水域面积近1000平方公里，是南海向陆地延伸最深的海湾，如同一个大袋子。湾内有岛屿和岩礁上百个，使其享有“海上小桂林”之美称。典型的亚热带海洋性气候，历年平均气温为21.8℃。