La baie de San Diego fonctionne comme un port en eau profonde depuis 1542, lorsque Juan Rodríguez Cabrillo a jeté l'ancre au large de Point Loma et a revendiqué ce port naturel pour l'Espagne. Le littoral en fer à cheval de 12 miles de la baie abrite 34 miles carrés d'eaux navigables, protégées des houles du Pacifique par la péninsule de Coronado. La base navale de San Diego, la plus grande base de navires de surface sur la côte ouest, occupe le front de mer oriental aux côtés des voies de navigation commerciale et des marinas de plaisance. Le Musée Maritime de San Diego conserve le plus vieux navire à voile actif du monde, le trois-mâts barque en fer de 1863 Star of India, au pied de North Harbor Drive. Une croisière à la voile à San Diego navigue à travers des infrastructures actives — porte-avions amarrés au quai 2, grues à conteneurs au terminal maritime de Tenth Avenue, l'arc argenté du pont Coronado s'étendant à 200 pieds au-dessus du chenal de navigation. Le fond de la baie descend à 60 pieds dans le bassin central, assez profond pour les navires à propulsion nucléaire et les superpétroliers. Des enclos pour sous-marins bordent le Silver Strand. Les phoques communs se reposent sur des bouées près de l'Embarcadero. Les pélicans bruns pêchent le long de la ligne de marée là où l'embouchure de la baie s'ouvre sur le Pacifique entre Point Loma et la piste de la base aéronavale de North Island. Les croisières à la voile à San Diego partent du front de mer de l'Embarcadero, où la flotte du Musée Maritime comprend le ferry à vapeur Berkeley de 1898 et le yacht à vapeur Medea de 1904. Les croisières historiques dans la baie à bord de répliques de navires passent devant le Musée de l'USS Midway, un porte-avions désarmé converti en hall d'exposition flottant en 2004. Les croisières d'observation des baleines s'aventurent au-delà de l'embouchure de la baie dans les eaux du large où les baleines grises migrent vers le sud de décembre à avril, parcourant 12 000 miles entre les zones d'alimentation arctiques et les lagunes de reproduction de Basse-Californie. Les baleines bleues, les plus grands animaux ayant jamais existé, font surface au large de Point Loma de juin à septembre, se nourrissant des remontées d'eau riche en krill le long du plateau continental. La géographie de la baie crée des microclimats. Les bancs de brouillard matinaux traversent le chenal jusqu'à ce que le soleil de midi les dissipe. Les brises marines de l'après-midi gonflent les voiles avec des vents d'ouest de 10 nœuds. Les croisières au coucher du soleil suivent la lumière alors qu'elle tombe derrière les falaises de 400 pieds de Point Loma, éclairant par l'arrière le monument national de Cabrillo et l'ancien phare de Point Loma de 1855.