La Baia di Talamone è l'insenatura più a nord del Golfo dell'Argentario. Essa unisce l'abitato medioevale di Talamone, di impianto saraceno e sviluppo senese, sull'omonimo promontorio, con quello di Talamonaccio, area dell'insediamento etrusco e preistorico, sulla cui sommità fu rinvenuto il famoso Frontone di Talamone.
La baia ha assunto la configurazione attuale a seguito delle opere di bonifica di inizio del '900, che sono intervenute a prosciugare il padule che rendeva indistinta la linea costiera penetrando di molte centinaia di metri rispetto alla linea attuale di costa.
La baia è posta al margine meridionale del Parco naturale della Maremma e grazie ai vincoli idrogeologici e paesaggistici ha potuto restare pressoché sgombra di importanti interventi di antropizzazione e lo stesso bordo di Talamone, così come il promontorio di Talamonaccio, hanno avuto una espansione limitata che ne salvaguardia la bellezza.
La baia, grazie ai suoi fondali limitati e alla sua posizione, mantiene una diffusa presenza della prateria di posidonia oceanica, configurandosi quale hotspot di biodiversità di grande valore ecologico; per altro incrementato dagli interventi di prevenzione della pesca a strascico illegale effettuati in un'ampio tratto di mare tutt'intorno con fondi privati, da un'associazione locale.
Purtroppo, la Baia di Talamone è oggi minacciata dalla volontà del Comune di Orbetello, nel cui territorio ricade, di realizzarvi un imponente porto turistico che non solo avrebbe dimensioni molto superiori all'attuale approdo turistico, ma realizzerebbe opere a mare e volumi a terra tali da alterare definitivamente il valore paesaggistico e ambientale del luogo (come le foto mostrano).