L'estuaire de la Seine fait partie des trois plus grands estuaires de France avec la Loire et la Gironde. Une vaste zone humide de près de 10 000 hectares, qui abrite un ensemble de milieux typiques et remarquables à l'échelle européenne - milieux subtidaux, vasières, prés salés, mares, roselières, prairies humides - à l'interface entre terre et mer.
Un estuaire est la portion aval d'un fleuve sous l'influence de la marée. Pour la Seine, l'estuaire correspond aux 170 derniers kilomètres du fleuve, avant qu'il se jette dans la Manche. Il est délimité par le barrage de Poses en amont et la baie de Seine en aval. Il inclue les zones attenantes, notamment les berges et les zones humides connexes, ainsi que la zone maritime localisée à son embouchure avec la Manche.
Trois zones peuvent être distinguées dans l'estuaire :
L'estuaire amont ou fluvial, entre Poses et Vieux-Port : zone soumise à la marée dans laquelle les eaux sont douces ;
L'estuaire moyen, entre Vieux-Port et Honfleur : zone de mélange des eaux douces et marines ;
L'estuaire aval ou marin, de Honfleur à la partie orientale de la baie de Seine : zone où les eaux sont toujours salées.
Le bassin versant de l'estuaire de la Seine englobe les bassins versants de ses affluents (Andelle, Eure, Risle, Austreberthe, Cailly,...). Il s'étend sur une superficie de 11 500 km² répartie sur les départements de la Seine-Maritime, de l'Eure et du Calvados.