L'espace maritime pouvant s'étendre jusqu'à une distance de 12 milles marins au-delà des lignes de base définies à l'article 2 constitue la mer territoriale.

Lorsque la distance entre les lignes de base des côtes françaises et celles des côtes d'un ou d'autres Etats qui leur font face est inférieure à 24 milles marins, les limites extérieures de la mer territoriale sont fixées sous réserve d'accords de délimitation avec ce ou ces Etats.
La mer territoriale ne s'étend pas au-delà d'une ligne médiane dont tous les points sont équidistants des points les plus proches des lignes de base des côtes françaises et des côtes d'autres Etats qui leur font face ou qui leur sont adjacentes. Cette disposition ne s'applique cependant pas dans le cas où, en raison de l'existence de titres historiques ou d'autres circonstances spéciales, il est nécessaire de délimiter autrement la mer territoriale entre la République française et d'autres Etats.

La souveraineté de la République française s'étend, au-delà de son territoire terrestre et de ses eaux intérieures, à la mer territoriale, aux fonds marins et au sous-sol de celle-ci ainsi qu'à l'espace aérien surjacent.

Le droit de passage inoffensif dans la mer territoriale est régi par les articles L. 5211-1 à L. 5211-5 du code des transports.

Dans les détroits servant à la navigation internationale entre une partie de la haute mer ou une zone économique exclusive et une autre partie de la haute mer ou une zone économique exclusive, les navires et aéronefs étrangers bénéficient du droit de passage en transit sans entrave dans les conditions prévues par la Convention. Le passage en transit comprend la liberté de navigation et de survol à seule fin d'un transit continu et rapide.