Тиморське море розташоване в південній півкулі і відноситься до басейну Індійського океану, його води омивають береги Австралії. Глибина морського дна вбирається у 250 метрів, а площа становить 435 тис. кв. км.
Завдяки своїй порівняно невеликій глибині море майже повністю прогрівається під променями тропічного сонця, температура води, в окремі періоди, може досягати 30 ° С, але в зонах відкритого доступу в Індійський океан вода може бути набагато холодніше.
Клімат у цій частині Світового океану субекваторіальний мусонний. В акваторії мілководних тропічних морів часті випадки утворення тайфунів, і Тиморське море не виняток.