上海金山三岛海洋生态自然保护区是上海市所辖范围内第一个自然保护区，成立于1993年6月5日。该保护区位于杭州湾北岸，坐落在上海市金山县，距金山嘴海岸约6.6公里。由核心区（大金山岛）和缓冲区（小金山岛、浮山岛以及邻近1公里范围内的海域）组成。

保护区内自然环境优良、生物种类繁多、自然植被保存良好，是上海地区野生植物资源最丰富的地方，也是环境质量最为清洁的区域，因此可作为上海市重要的环境质量对照点，具有较高的保护价值。 该区主要保护对象为典型的中亚热带自然植被类型树种，常绿、落叶阔叶混交林，昆虫及土壤有机物，野生珍稀植物树种，近江牡蛎等。

大金山岛位于杭州湾口北部，距大陆金山嘴6.2公里。该岛平面形态略呈菱形，中部宽阔，西部狭窄，最长处963米，最宽处437米，海岸线长度2390米，面积0.229平方公里，主峰高103.4米，是上海市最高和最大的基岩岛。该岛与小金山岛和浮山岛都曾是陆上的弧丘，后因海面上升、海岸侵蚀后退而孤立于大海中。五代以前称“钊山”，晋代以后称“金山”。大金山岛岩性以酸性石英斑岩，夹杂有流纹岩、火山角砾岩、英安岩等。该岛受波浪侵蚀，形成海蚀崕、海蚀平台和海蚀柱等地貌形态。在岛的西南部有一片长750米、宽50～60米的砾石滩。岛上有两处水井，面积10～20平方米，深度4.5米。此外，在山腹坑道内有两处泉水，水中硫和铁的含量较高，水呈酸性。大小金山岛间，历史上称为“金山门”，门内即为金山门海峡。金山门海峡深槽长约25公里，最宽处在3公里左右，最大水深可达50米左右。大金山岛周围海域底质以泥质粉砂为主，局部地区有粉砂和细砂分布，冲刷严重的地方有老的海相粘土初露。

大金山岛土壤类型为褐色山地黄壤。岛上植被属中亚热带地带性植被，受人类影响较小，仍保持着原始植被状态。岛上植被茂盛，落叶阔叶林有日本野桐、黄檀、算盘子群落；常绿阔叶林有红楠群落和青冈砾群落。此外，还有竹林，类型有篌竹群落等。岛上还有灌木、草本植物和蕨类植物分布。由于该岛远离大陆，遭受人类影响较小，基本上仍保持着原始状态，是“金山三岛海洋生态自然保护区”中最大的岛屿。

大金山岛过去曾有过部队驻防，现无定居者，但因岛上养殖猕猴而时有饲养员临时性居住。

小金山岛位于杭州湾口北部，距大陆金山嘴4.1公里。该岛地势平坦，呈西北-东南走向，最长处450米，最宽处247米，主峰高32.5米，海岸线长度1010米，面积0.036平方公里，是“金山三岛海洋生态自然保护区”的一部分。

浮山岛位于杭州湾口北部，大金山岛南630米的海面上。海岛外廓呈椭圆状，山体浑圆无峰，整个山体形态似乌龟，俗称“乌龟山”，古代亦称“王盘山”。浮山岛全长约290米，最宽处183米，面积0.031平方公里，海岸线长度1260米，主峰高30.8米。浮山岛是由中酸性火山岩和红色碎屑岩组成的基岩岛，主要岩石有石英斑岩、火山角砾岩和英安岩等。由于山体受海浪和大风侵蚀，风化强烈，岩石裸露，岛上无乔木和灌木，仅在岩缝中生长刺槐杂草，还有少量蕨类、苔藓、地衣等低等植物，该岛也是“金山三岛海洋生态自然保护区”的一部分。岛上无水源，也无人定居。