خلیج چساپیک یکی از غنی‌ترین و متنوع‌ترین زیست‌بوم‌های آبی در ایالات متحده است که میزبان بیش از ۳۵۰ گونه ماهی، ده‌ها گونه پرندهٔ آبزی، و انواع مختلفی از صدف‌ها و خرچنگ‌ها است.خرچنگ آبی که از نمادهای منطقه به‌شمار می‌آید، یکی از منابع اصلی درآمد ماهیگیران محلی است. این خلیج نه‌تنها از نظر بوم‌شناسی اهمیت بالایی دارد، بلکه از دیرباز نقشی کلیدی در فرهنگ و اقتصاد ساکنان ایالت‌هایمریلند وویرجینیا ایفا کرده است. ماهیگیران محلی، که به آن‌ها «واترمن» گفته می‌شود، قرن‌هاست با قایق‌های سنتی خود به صید در این خلیج می‌پردازند.
با وجود اهمیت زیست‌محیطی خلیج چساپیک، این پهنهٔ آبی در دهه‌های اخیر با چالش‌های متعددی مواجه شده است. رشد بی‌رویهٔ شهرنشینی،رواناب شهری، و ورودمواد مغذی از طریق کشاورزی باعث کاهش کیفیت آب و بروز پدیده‌هایی مانندشکوفایی جلبکی شده‌اند که اکسیژن آب را کاهش می‌دهند. با این حال، تلاش‌های گسترده‌ای برای احیای خلیج از دههٔ ۱۹۹۰ آغاز شده است، از جمله بازپروریصدف چروک و کاهش ورود آلودگی‌ها از حوضه‌های آبریز. این اقدامات به بهبود تدریجی سلامت خلیج در سال‌های اخیر انجامیده و امیدهایی برای بازگشت حیات پررونق آن ایجاد کرده است.
بخش شمالی خلیج درمریلند و بخش جنوبی آن درویرجینیا قرار دارد. خلیج چساپیک نقشی بسیار مهم در بوم‌سازگان و اقتصاد این دو ایالت و همچنین دیگر ایالت‌های پیرامون آن در محدودهٔحوضه آبریز ایفا می‌کند. بیش از ۱۵۰ رودخانه و نهر اصلی به حوضهٔ آبریز این خلیج وارد می‌شوند که مساحت آن حدود ۶۴٬۲۹۹ مایل مربع (۱۶۶٬۵۳۴ کیلومتر مربع) را دربر می‌گیرد و بخش‌هایی از شش ایالت (نیویورک،پنسیلوانیا،دلاور،مریلند،ویرجینیا وویرجینیای غربی) و تمامواشینگتن، دی.سی. را شامل می‌شود.
طول خلیج حدود ۲۰۰ مایل (۳۲۰ کیلومتر) است که از سرچشمه‌های شمالی آن دررود ساسکوهنا تا دهانهٔ آن در اقیانوس اطلس ادامه دارد. در باریک‌ترین نقطه‌اش، این خلیج حدود ۲٫۸ مایل (۴٫۵ کیلومتر) عرض دارد (میانشهرستان کنت، مریلند در شرق وشهرستان هارفورد، مریلند در غرب) و در عریض‌ترین نقطه، حدود ۳۰ مایل (۴۸ کیلومتر) عرض دارد (در جنوب دهانهٔرود پوتوماک که مریلند و ویرجینیا را از هم جدا می‌کند). طول کلی خطوط ساحلی، شامل انشعابات رودها، حدود ۱۱٬۶۸۴ مایل (۱۸٬۸۰۴ کیلومتر) است و سطح کلی آب‌خیز آن به حدود ۴٬۴۷۹ مایل مربع (۱۱٬۶۰۱ کیلومتر مربع) می‌رسد. ژرفای میانگین خلیج حدود ۲۱ فوت (۶٫۴ متر) است و ژرف‌ترین نقطه‌اش به ۱۷۴ فوت (۵۳ متر) می‌رسد.
این خلیج که هم به‌خاطر زیبایی طبیعی‌اش و هم فراوانی منابعش شهرت دارد، از اواسط قرن بیستم به‌تدریج «خالی‌تر» شده است؛ یعنی شمارخرچنگ‌ها،صدف‌های چروک وماهیگیران کاهش یافته است.آلودگی مواد مغذی ورواناب شهری از عوامل اصلی افت کیفیت آب در خلیج به‌شمار می‌آیند و به بوم‌سازگان آسیب زده و همراه بابهره‌برداری بی‌رویه موجب کاهش جمعیت صدف‌ها شده‌اند. تلاش‌ها برای احیای خلیج که از دههٔ ۱۹۹۰ آغاز شده، در قرن ۲۱ نیز ادامه یافته و نشانه‌هایی از بهبود جمعیتصدف بومی دیده می‌شود.
سلامت خلیج در سال ۲۰۱۵ بهبود یافت و این روند سه سال پیاپی ادامه داشت. در سال ۲۰۲۱ نیز بهبود اندکی در کیفیت آب نسبت به سال پیش از آن مشاهده شد. خلیج چساپیک با دیگر چالش‌های زیست‌محیطی نیز روبه‌روست، از جملهتغییر اقلیم که موجبافزایش سطح آب دریاها، فرسایش خطوط ساحلی، آسیب به زیرساخت‌ها و دگرگونی در بوم‌سازگان دریایی شده است.
واژهٔChesepiooc واژه‌ای درزبان‌های آلگانکی است که به روستایی «در کنار رود بزرگ» اشاره دارد. این نام هفتمین نام جغرافیایی کهن انگلیسی است که در ایالات متحده باقی مانده و نخستین‌بار در سال‌های ۱۵۸۵ یا ۱۵۸۶ توسط کاشفانی که ازمستعمره روانوک به سوی یکی از انشعابات خلیج چساپیک رهسپار بودند، با شکلChesepiook به‌کار رفته است.
در سال ۲۰۰۵، زبان‌شناس آلگانکی،بلیر رودز، یکی از باورهای رایج دربارهٔ معنی واژهٔ «چساپیک» را رد کرد. برخلاف تصور رایج که آن را به‌معنای «خلیج بزرگ صدف‌ها» می‌دانست، رودز اعلام کرد که این واژه چنین معنایی ندارد. به‌گفتهٔ او، این نام ممکن است به‌معنای «آب بزرگ» باشد، یا صرفاً به موقعیت یک روستا در دهانهٔ خلیج اشاره داشته باشد.
