琼州海峡东西长约80公里，南北宽20至40公里，平均宽度约29.5公里，最窄处仅19.4公里。海峡平均水深约44米，最大深度达114米。

海峡地质条件和自然环境恶劣，历史上曾发生1605年琼山7.5级大地震，海底地形起伏大，覆盖着厚厚的疏松黏土和砂层，每年频繁遭受台风侵袭，且风大浪高，全年平均风力超过6级的天数约170天。2014年“威马逊”台风曾达16-17级。

由于海峡的阻隔，目前大陆与海南岛之间的交通主要依赖轮渡。尽管琼州海峡最窄处比港珠澳大桥（55公里）短得多，但修建跨海大桥或隧道的计划从20世纪70年代提出至今，仍未能动工。

琼州海峡跨海大桥、海底隧道理论上经技术攻关具备实现可能，但现实约束条件严苛。

跨海大桥方案劣势突出：海峡台风强度超过国内现有跨海大桥设计标准，中部深海槽水深可达120米，深海建墩难度极大；同时要满足大型船舶通航，区域地震烈度高，存在活动断裂带，大风天气会造成通行中断，综合可行性较低。

沉管隧道受海底起伏地形限制难以实施；深埋盾构隧道不受风浪影响，可全天候通行，是相对优选方案，但需要应对高水压、断层地震风险，建设造价高昂，后期通风防灾运营成本很高。工程投资规模达千亿级别，工期漫长，经济回报周期长。

目前暂不启动桥隧建设，优先升级轮渡运输，湛海高铁采用轮渡过海，同时开展跨海通道前期研究，为远期工程预留条件。