Расположено Карское море на окраине Северного Ледовитого океана. На западе граничит с Баренцевым морем, на востоке – с морем Лаптевых. Является частью Евразийского суббассейна Арктического бассейна Северного Ледовитого океана. Находится за Полярным кругом.

Свое название море получило от реки Кара – места зимовки российской картографической экспедиции 1736 года, ею руководил Степан Гаврилович Малыгин.

Площадь Карского моря 883 тысячи квадратных километров. Самая глубокая точка – желоб святой Анны – 600 метров, в среднем же, глубина не превышает 111 метров. В море впадает несколько крупных сибирских рек: Обь, Енисей, Пясина, Таз. Берега изорваны фьордами, много островов.

Соленость средняя, как и у большинства северных морей, таяние снега, льда и впадающие реки опресняют воду. Моряки называют Карское море ледяным мешком: с октября по май оно полностью замерзает.

У берегов Новой Земли несколько мощных ледяных массивов. Летом некоторые из них тают, другие – разламываются на части, но не тают.