約2万年前の最終氷期には海面が現在より100m以上も低く、佐濃谷川、川上谷川、久美谷川、栃谷川の4河川が合わさった谷が日本海へつながっていました。
最終氷期が終わり海面が上昇し、京丹後市久美浜町葛野から湊宮にかけて形成された砂州によって日本海と隔てられ、周囲約28km、面積約7kmの久美浜湾ができました。この砂州は「小天橋」と呼ばれ、夏は海水浴客でにぎわいます。
日本海の沿岸流によって運ばれた砂が、久美浜湾の入り口をふさぐように長く延び、「天橋立」に似ていることからその名が付きました。京丹後市久美浜町の小天橋砂州の先端から東方の網野町の木津川河口付近までを、丹後砂丘といいます。海岸沿いに東西約4.7km、面積約590haの規模があり、京都府内最大の砂丘です。
西から小天橋、葛野浜、箱石浜と海水浴場が連続し、多くの人が訪れます。
広い砂浜は砂丘農業地として利用されています。
また、トウテイラン（市の花）など約50種類以上の貴重な海浜植物が自生していて、現在は保全活動が行われています。