在太平洋中南部汤加群岛以东（南纬22度0分，西经173度0分），北起萨摩亚群岛，南接克马德克海沟，全长1375公里，宽约80公里，平均深6 000米，最深达10 882米。
太平洋板块在澳大利亚板块的东北角
潜没于
汤加板块，汤加海沟及其
弧前在两块
板块之间的
岩石圈形成了活跃的潜没带。汤加海沟从在
纽西兰北岛以北的
克马德克群岛伸延至汤加板块以北，成为
转形断层。两块板块以每年约15厘米的速度聚合，但最近全球定位系统量度得出海沟北部的速度是每年24厘米，这是全球板块移动最快的速度。
这类海沟是
大陆地壳形成及物质回收到
地幔的主要地方。在汤加海沟，来自地幔的物质形成了岛弧系统；
海洋地壳的沉积物也被收集得到。