牛車灣位于三亞市東面30公里處，在海棠灣與亞龍灣之間，與蜈支洲島相對望，從海上觀牛車灣，右邊的小山與礁石如車轅，對應著前面如老牛一樣的蜈支洲島，整個形狀如鄉下老農的牛車，由此稱為牛車灣。

牛車灣原為部隊駐地，彎月狀海灣，貌似小亞龍灣，海灣兩側礁石嶙峋陡峭，水深6米~15米左右，海水清澈見底，珊瑚種類豐富，五彩斑斕，形態各異，熱帶魚類品種繁多;連著沙灘的海灘礁盤區連海洋生物眾多，退潮后水深不及膝蓋，是趕海的絕佳地;1700米的沙灘，沙子潔白細膩;部隊的營房掩隱在野波蘿、鳳凰樹、椰子林中。整個海灣背靠連綿起伏的熱帶雨林，森林茂密，植被種類豐富，山林中還有保存完好的防空洞、瞭望臺、碉堡、狼煙臺、防空洞等等軍事設施，千禧年曙光直播點離此不遠。