Fysiografi
Den iranske kyst er bjergrig, og der er ofte klipper; andre steder en smal kystslette med strande, tidevandsflader og små flodmundinger grænser op til bugten. Kystsletten udvider sig nord for Būshehr (Bushire), Iran og passerer ind i den brede deltaiske slette i floderne Tigris og Eufrat og Kārūn. Klipper er sjældne på den arabiske bugt ved bugten, undtagen omkring bunden af Qatar-halvøen og i det yderste sydøst omkring Hormuz-strædet, hvor de danner den spektakulære kyst på Musandam-halvøen. Det meste af den arabiske kyst er omgivet af sandstrande, med mange små øer, der omslutter små laguner.
Golfen er lavvandet, sjældent dybere end ca. ) findes ved indgangen og på isolerede lokaliteter i den sydøstlige del. Det er mærkbart asymmetrisk i profil, hvor det dybeste vand forekommer langs den iranske kyst og et bredt lavt område, som normalt er mindre end 35 meter dybt langs den arabiske kyst. Der er adskillige øer, hvoraf nogle er saltpropper eller kupler, og andre kun akkumuleringer af koraller og skeletrester.
Den Persiske Golf modtager kun små mængder af flodbårne sedimenter undtagen i nordvest, hvor enorme mængder af silt deponeres af Tigris-, Eufrat- og Kārūn-floderne og andre mindre vandløb, når de tømmes ud i bugten ved hjælp af Shatt Al-‘Arab. Floderne når deres højeste flow i foråret og forsommeren, når sneen smelter i bjergene; katastrofale oversvømmelser kan undertiden resultere. Der er nogle flygtige vandløb på den iranske kyst syd for Būshehr, men stort set intet ferskvand strømmer ind i bugten på dens arabiske side. Store mængder fint støv og stedvis kvartssand blæses dog ud i havet af overvejende nordvestvind fra ørkenområderne i de omkringliggende lande. Biologiske, biokemiske og kemiske processer fører til produktion af betydeligt calciumcarbonat i form af skeletrester og fint mudder, som blandes med dette jordafledte detritus. De dybere dele af den Persiske Golf, der støder op til den iranske kyst og området omkring Tigris-Eufrat-deltaet, er hovedsageligt gulvet med grågrøn mudder rig på calciumcarbonat. De lavvandede områder mod sydvest er dækket af hvidgråt eller plettet skelsand og fint karbonatslam. Havbunden er ofte hærdet og omdannet til sten ved aflejring af calciumcarbonat fra det varme, salte vand. Kemisk nedbør er rigelig i de kystnære farvande, og der produceres sand og mudder, der blandes med skeletrester fra det lokale havliv. Disse sedimenter kastes op af bølgerne for at danne kystøer, der omslutter laguner. De høje saltholdigheder og temperaturer resulterer i udfældning af calciumsulfat og natriumchlorid til dannelse af omfattende kystsaltflader (sebkhas).
