Площадь поверхности моря составляет 672 000 кв. км, в основном преобладают глубины до 50 м, наибольшая глубина моря — 3 385 м, средняя глубина — 540 м. Берега моря сильно изрезаны и образуют разной формы и величины заливы, бухты, полуострова и мысы.
В море Лаптевых насчитывается несколько десятков островов, на многих из которых находят хорошо сохранившиеся останки мамонтов. Большинство островов находится в западной части моря, причем местами они располагаются группами, местами — в одиночку. Наиболее значительные группы островов: Комсомольской Правды, Вилькицкого и Фаддея. Среди одиночных островов своими размерами выделяются острова Старокадомского, Малый Таймыр, Большой Бегичев, Песчаный, Столбовой и Бельковский. Частые штормы и течения вследствие таяния льда приводят к сильной эрозии островов, так, например, Семеновский и Васильевский острова, открытые в 1815 г., уже исчезли.
Крупнейшая река, впадающая в море Лаптевых, — Лена, в море также впадают реки Хатанга, Анабар, Оленек, Яна.
Климат моря Лаптевых — арктический континентальный, в связи с удаленностью от Атлантического и Тихого океанов является одним из самых суровых среди арктических морей. Полярная ночь и полярный день длятся здесь около трех месяцев в году на юге и пять месяцев на севере. Температура воздуха остается ниже 0 °C 11 месяцев в году на севере и 9 месяцев на юге. Сильные ветра, метели и снежные бури являются обычными в зимний период. Снег падает даже летом и чередуется с туманами.
Морозные зимы Арктики вызывают значительное развитие морского льда, который покрывает акваторию моря почти весь год. Развитию льда способствуют также мелководность моря и малая соленость его поверхностных вод. Поэтому море Лаптевых является крупнейшим источником арктического морского льда. На территории моря расположена так называемая Великая Сибирская полынья: своеобразная река среди ледяного океана не замерзает даже в самые сильные морозы.
Ледяной покров на море начинает образовываться в сентябре, тает в конце мая — начале июня.