列岛由大长山岛、小长山岛和广鹿岛构成三岛鼎立之势，其他80余个小岛、140余个礁分布在其间60多公里长的海面上，呈东西走向。陆地总面积87.95平方公里。南太平洋山是列岛最高山，海拔251.7米。列岛为低山丘陵地，由片麻岩和石英岩构成，南部多悬崖峭壁，北部多沉积泥沙滩涂，小块平地分布在沿岸低缓地带。海底地势由北向南渐深。属于暖温带季风气候，年平均气温9.8℃，1月均温1.3°C，7月均温22℃。年降水量625.1毫米。因受北部大陆的屏障作用，通常风和日丽，波平浪静，4～5级北风浪不明显，南风有轻浪，各月平均风速5.6米/秒，最大风速25米/秒。3～6月多海雾。主要水道均经过8～15米水深扫海（清除航道障碍）。山峰多植黑松，道路两旁以槐、柳等为主，植被覆盖率较低。
各岛都有淡水源。以渔业为主，水产品丰富，主要从事远海鱼虾捕捞。近海产海参、鲍鱼、海螺、虾、蟹和贝、藻类。耕地22628亩，主要种植玉米、甘薯等。大岛上有多处果园。1984年海底电缆通入海岛，各项建设事业发展很快。大长山岛镇坐落在列岛北部。列岛共有居民4.1万人。岛际间已形成交通网络，大连至列岛有班轮。中长山海峡从列岛中间穿过，列岛沿岸曲折多港湾，水道纵横，交通、战略地位重要。