Kosterfjorden är den öppna havsyta som ligger mellan fastlandskustens yttersta skärgård ochKosteröarna och skärgården söder om Sydkoster. Mot norr övergår Kosterfjorden iSäcken och i söder iVäderöfjorden. I väster finns det öppna Skagerrak. Kosterfjorden är en del avNorra Bohusläns kustvatten.
Genom Kosterfjorden går en djupränna, som i söder fortsätter genom Väderöfjorden och som i norr står i förbindelse medNorska rännan.
I djuprännan fiskasräkor (nordhavsräkor,Pandalus borealis) medtrål och på de grundare lerslätternas fiskashavskräftor (Nephrops norvegicus) medburar.
Kosterfjorden utgör en del av Sveriges första marina nationalpark,Kosterhavets nationalpark.