خلیج گرگان تنها خلیج دریای خزر در محدوده جغرافیایی ایران و استان گلستان است.
خلیج گرگان در سال ۱۳۵۴ به همراه تالاب میانکاله و لپوی زاغمرز (در استانهای گلستان و مازندران) به عنوان نخستین مجموعه تالاب بین‌المللی جهان در فهرست تالاب‌های کنوانسیون رامسر به ثبت رسید تا ثابت شود نه فقط این خلیج، بلکه نواحی اطراف آن شامل شبه جزیره میانکاله (پناهگاه حیات‌وحش) و تالاب بین‌المللی گُمیشان یک مجموعه ارزشمند زیست‌محیطی است. خلیج گرگان بخشی از پناهگاه حیات وحش میانکاله محسوب می‌شود.
- موقعیت
وسعت خلیج گرگان حدود ۴۰۰ کیلومتر مربع است. خلیج گرگان کم عمق است به طوری که با در نظر گرفتن بالاآمادگی آب، حداکثر عمق آن به ۴ متر می‌رسد و از غرب به شرق تا حوالی ضلع جنوبی آشوراده به عمق آب افزوده می‌شود.
اکولوژی خلیج گرگان تحت تأثیر دریای خزر، رودهای مجاور و شبه جزیره میانکاله قرار گرفته‌است که رشد و تکثیر آبزیان، ماهیان استخواندار و ماهیان غضروفی و جذب پرندگان مهاجر زمستانی نقش مهمی دارد. بدین جهت می‌توان گفت که شبه جزیره میانکاله و خلیج گرگان دو محیط زیستی و جغرافیایی جدایی‌ناپذیرند.
اگرچه خلیج گرگان و شبه جزیره میانکاله به صورت محدودهٔ زیستی حفاظت شده درآمده ولی وجود صید بی‌رویه و بی‌موقع، افزایش واردات فضولات صنعتی، دامداری و کشاورزی از یک سو و اهمیت زیست‌محیطی خلیج گرگان و لزوم بهره‌برداری بیشتر از منابع غذایی برای جمعیت فرایندهٔ کشور از سوی دیگر از جمله مسائلی است که می‌تواند لزوم توجه بیشتر و انجام پژوهش‌های فراوان‌تری در خصوصیات خلیج گرگان و شبه‌جزیره میانکاله را توجیه کند.
- جزیره آشوراده
آشوراده تنها جزیره ایرانی دریای شمال است که در یک کیلومتری اسکله بندرترکمن واقع شده و در اثر بالا آمدن سطح آب دریا توسط کانال طبیعی خوزینی، به صورت جزیره‌ای از شبه جزیره میانکاله جدا شده‌است.
با تصمیم مسئولان کشوری در هنگام تفکیک دو استان گلستان و مازندران، فقط جزیره آشوراده که بخش بسیار کوچکی در انتهای شبه جزیره گرگان است از لحاظ تقسیمات سیاسی و جغرافیایی تابع گلستان شد لیکن اختیار زیست‌محیطی آن به مازندران (شهرستان بهشهر) واگذار شد.
این جزیره سابقه تاریخی دارد. برخی از تاریخ نویسان معتقدند این جزیره همان جزیره آب سکون است که محل مرگ سلطان محمد خوارزمشاه می‌باشد.
- تأمین خاویار از خلیج گرگان
خلیج گرگان نه تنها دارای ماهیان باارزش غضروفی، ماهی سفید، ماهی کفال و... است، بلکه سهم قابل توجهی از خاویار مورد نیاز کشور را تأمین می‌کند. اکولوژی خلیج گرگان تحت تأثیر دریای خزر، رودهای مجاور و شبه جزیره میانکاله قرار گرفته‌است که در رشد و تکثیر آبزیان، ماهیان استخوان دار و ماهیان غضروفی و جذب پرندگان مهاجر زمستانی نقش مهمی دارد؛ و یکی از بهترین نوع خاویار سیاه جهان که کیفیت درجه یک خاویار است تولید می‌گردد..
- آلودگی
بر پایه پژوهش‌ها، آب دریای خزر در خلیج گرگان برای پرورش ماهی مناسب تشخصیص داده شده ولی این منطقه به هیچ وجه برای شنا مناسب نیست. حصبه، بیماری‌های رودهای و عفونی، هپاتیت، بیماری‌های پوستی و... سوغات شنا در این منطقه ممنوعه و آلوده‌است که باید مورد توجه قرار گیرد.
توسعه صنایع در استان و توسعه دامداری در حاشیه رودخانه‌ها، موجب افزایش آلودگی میکروبی آب خلیج شده و مخاطره آمیز است. کارشناسان می‌گویند: عوامل میکروبی که از طریق فاضلابهای شهری و روستایی وارد این خلیج می‌شود، موجب ایجاد مخاطراتی برای سلامتی انسان است. آب خلیج گرگان از نظر بهداشتی بسیار نامطلوب بوده و کیفیت آب آن نسبت به دیگر مناطق دریای خزر در استانهای شمالی پائین است. توسعه صنایع در استان و توسعه دامداری در حاشیه رودخانه‌ها، موجب افزایش آلودگی میکروبی آب خلیج شده و مخاطره‌آمیز است. شنا در آب خلیج گرگان به دلیل آلودگی میکروبی و احتمال انتقال بیماریها از راه آب و سایر خطرات بهداشتی مرتبط به سلامت شناگران، توصیه نمی‌شود.
آب سواحل دریای خزر در خلیج گرگان از نظر باکتری‌های شاخص بیماری زا برای شنا در وضعیت نامطلوبی قرار داشته و احتمال خطر بیماری برای شناگران وجود دارد. فرایندهای فرسایش، انتقال رسوب و رسوب‌گذاری توسط عوامل هیدرودینامیکی نظیر امواج و نوسانات تراز دریا از یک طرف و آورد رسوب رودخانه‌ای و بادی از دیگر سو اهمیت خاصی به خلیج گرگان داده‌است. چهار گروه اصلی رسوبات ماسه‌ای، گلی، گل ماسه‌ای و ماسه گلی در خلیج گرگان انباشته شده‌است. به گفته کارشناسان، دانش انتقال بیماریها بیانگر آن است که برخی بیماریها مانند حصبه، هپاتیت عفونی، بیماری‌های معده‌ای و رودهای از طریق شنا کردن ایجاد می‌شود و باید از شنا در مکان‌های آلوده پرهیز شود.