Cho tới nay, chưa có tài liệu nào giải thích nguồn gốc tên gọi của Bái Tử Long có từ bao giờ và nó có liên quan gì đến tên gọi của vịnh Hạ Long hay không. Có ý kiến cho rằng Bái Tử Long xuất phát từ truyền thuyết rồng mẹ, rồng con vâng lệnh Ngọc Hoàng xuống hạ giới giúp dân đánh giặc. Sau khi giặc tan, rồng mẹ và rồng con ở lại hạ giới. Nơi rồng mẹ ở lại là vịnh Hạ Long, nơi đàn rồng con ở lại là vịnh Bái Tử Long ngày nay. Tuy nhiên, truyền thuyết này không có cơ sở.

Một giải thích khác là trên báo Sài Gòn Giải phóng ra ngày 21/6/2006, giải thích về tên gọi Bái Tử Long, tác giả Lê Trung Hoa dẫn trong cuốn Sổ tay địa danh Việt Nam (NXB Giáo dục, 2005), hai tác giả Nguyễn Dược và Trung Hải có nêu ý kiến của một người nào đó rằng: Bái Tử Long bắt nguồn từ một địa danh ở Pháp do người Pháp lấy đặt cho vịnh, nguyên dạng là Baie Tulon. Ông Hoa cải chính rằng bên Pháp không có địa danh Tulon mà chỉ có Toulon, thủ phủ của tỉnh Var ở gần Địa Trung Hải. Vậy, có thể Baie được thay bằng Bái, Toulon được thay bằng Tử Long.

Theo các tư liệu ghi chép về địa lý, bản đồ cổ của người Pháp, cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20 ghi vịnh Bái Tử Long là Baie du Fai Tsi Long, phân biệt với Baie D`Along là vịnh Hạ Long. Fai Tsi Long phải chăng là cách ký âm của người Pháp ghi lại tiếng Hoa kiều, đọc ra tiếng Việt thành Bái Tử Long?

Bái Tử Long ngày nay được hiểu đó là một vùng biển đảo gồm hàng trăm đảo lớn nhỏ, nằm trong vịnh Bắc Bộ, thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam. Vịnh Bái Tử Long bao gồm một vùng biển của TP Hạ Long, TP Cẩm Phả và huyện đảo Vân Đồn. Phía Tây Nam của vịnh giáp vịnh Hạ Long, phía Tây giáp đất liền TP Cẩm Phả, phía Đông giáp biển và phía Đông Bắc giáp huyện đảo Cô Tô. Một so sánh thú vị: Nếu như ở Quảng Ninh vịnh Hạ Long với hàng ngàn đảo đá lớn nhỏ giống như cao nguyên đá Yên Minh, Mèo Vạc, Đồng Văn, Quản Bạ thì vịnh Bái Tử Long giống như phần còn lại là những huyện núi đất Hoàng Su Phì, Xín Mần, Bắc Quang của tỉnh Hà Giang vậy.

Theo thống kê của các nhà khoa học, Vườn Quốc gia Bái Tử Long hiện có 2.247 loài sinh vật, trong đó, nhóm sinh vật trên cạn có 1.004 loài, nhóm sinh vật biển có 1.244 loài. Hệ sinh thái rừng gồm: Thực vật bậc cao có mạch, thú, chim, bò sát, lưỡng cư. Hệ sinh thái biển gồm: Rong biển, giun đốt, thân mềm, giáp xác, động thực vật phù du, da gai, cá, san hô... Số loài có tên trong sách đỏ thế giới, sách đỏ Việt Nam là 180 loài. Đặc biệt, vườn có một số loài quý hiếm có giá trị bảo tồn, giá trị khoa học và kinh tế cao như lát hoa, trai lý, khỉ vàng, ba kích, san hô, bào ngư, rùa biển, sá sùng, cá heo, bồ câu nâu, báo gấm, báo lửa, sơn dương...

Đảo Ba Mùn là cụm đảo lớn, đẹp nhất và có hệ thực vật phong phú nhất của Vườn quốc gia Bái Tử Long. Đây là đảo phiến thạch duy nhất ở vịnh có rừng nguyên sinh với diện tích khoảng 1.800ha, sở hữu hệ động thực vật vô cùng phong phú, trong đó, có nhiều loài quý hiếm, nổi bật nhất là loài trâm đỏ và lim, sến, táu...

Bái Tử Long sở hữu nhiều bãi tắm đẹp nhất Vịnh Bắc Bộ như trên các đảo Quan Lạn - Minh Châu, Ngọc Vừng. Nhiều đảo từng là những bến bãi quan trọng của hệ thống Thương cảng Vân Đồn xưa, có những di tích đình, đền, chùa, miếu gắn liền với những chiến công chống giặc ngoại xâm, dựng nước của dân tộc.

Với các tài nguyên sinh thái đa dạng và độc đáo, những di tích lịch sử văn hoá tầm quốc gia, đặc biệt, vùng vịnh Bái Tử Long đã và đang là điểm đến yêu thích, được ví như “viên ngọc thô” có tiềm năng phát triển du lịch rất lớn của Quảng Ninh.