Situado a 416,5 m bajo el nivel del mar entre Israel, Jordania y los Territorios Palestinos. Es de hecho el lugar más bajo de la Tierra, ocupando la parte más profunda de una depresión tectónica atravesada por el río Jordán y que también incluye el lago de Tiberíades. Tiene unos 76 km de largo y un ancho máximo de unos 16 km; su superficie es aproximadamente de 625 km².
Es aproximadamente diez veces más salado que los océanos; la salinidad en el resto de los mares es de 35 gramos por litro. En el mar Muerto es de 350 a 370 gramos por litro, por lo que ningún ser vivo habita en él, salvo las artemias. Tan elevada salinidad es lo que impide a un ser humano hundirse en sus aguas debido a que la elevada densidad ejerce un empuje superior a la del mar, pudiendo flotar sin ningún esfuerzo, característica que le ha hecho mundialmente popular. Con todo, no es el lago más salado de la Tierra, ya que lo superan el lago Assal en Yibuti y ciertos lagos antárticos. Es rico en potasas, bromuro, yeso, sal y otros productos químicos que se extraen en gran cantidad y de manera muy económica.