Lillebælt er strædet, der adskiller Fyn og Jylland og fungerer som forbindelse mellem Kattegat og Østersøen. Lillebælt er sundet mellem Fyn og Jylland og som forbinder Kattegat med Østersøen. Lillebælt har en max dybde på ca. 80 m. – hvilket gør den dybere end Storebælt.
Lillebælts dybeste sted er Hundedyb vest for Fænø på 81 m. Fordi Lillebælt er så dybt gør sundet at bæltet står for omkrig 10 % af vandudskiftningen mellem den indre Østersø og Kattegat. Gennem tiden har Lillebælt pga. de store dybder haft e centrale placering som en handelsvej for skibe i mange hundrede år. Bæltet er eftertragtet dykkerområde pga. de store, klare dybder, arkæologiske fund og skibsvrag fra bl.a. verdenskrigene.

Lillebælt er nævnt i den tyske nationalsang som den nordlige grænse. Det nordlige afsnit af Lillebælt strækker sig mellem Juelsminde og Æbelø og kaldes Samsø Bælt. Det er op til 20 km bredt og inkluderer Båring Vig. Mod sydvest indsnævres det i Tragten, hvor dybden varierer mellem 10 og 25 m.

Mellem Fredericia og Fønsskov reduceres Lillebælt yderligere til en 1-2 km bred og 20 km lang, slyngende, flodlignende passage kaldet Snævringen, hvor dybderne når over 30 m.; vest for Fænø kan dybden endda nå ned til 81 m.

Fra Fønsskov til Årø–Assens strækker Bredningen sig, et farvand på 25 km i længden og 15 km i bredden. Den sydlige del af Bredningen er fyldt med grunde og lavvandede øer som Brandsø, Bågø og Årø. Bredningen, et typisk resultat af istidens påvirkning, er et arkipelag med dybe render, hvoraf nogle buer langs kysten af Fyn nord for Assens.

Den dybe rende i Bredningen udmunder i Lillebælts sydligste del, der strækker sig op til 25 km i bredden og med dybder på omkring 30 m., og som strækker sig ca. 50 km. mod sydøst mellem Als og Ærøs sydspidser, gradvist overgår til den vestlige del af Østersøen.

Lillebælts uregelmæssige, ca. 20 m. dybe rende har skabt dybvandshavne ved Fredericia, Skærbæk og Aabenraa (Ensted). Kysterne er præget af bugter og fjorde.

Fremstødet af Lillebæltsgletsjeren i de seneste stadier af istiden omkring 12.000 f.Kr. formede landskabet, som senere blev oversvømmet af stigende havniveauer. Omkring 6000 f.Kr. var Lillebælt tørt, men en betydelig havstigning i de følgende 500 år åbnede de dalstrøg, som istiden havde efterladt, for gennemstrømning mod Østersøen.

Siden middelalderen har Lillebælt været krydset af flere færgeruter, dokumenteret i Kong Valdemars Jordebog (1231) og Haderslev Stadsret (1292). En af de vigtigste færgeruter i nyere tid var Snoghøj-Middelfart, kaldet *Den Midterste Fart*, som senere blev erstattet af Fredericia–Strib, hvor Danmarks første jernbanefærge, H/F Lillebelt, blev indsat i 1872. Denne færgerute blev lukket ved åbningen af den første (den gamle) Lillebæltsbro i 1935. Den anden (den nye) Lillebæltsbro, en ren motorvejsbro, blev åbnet i 1970.

Færgen H/F Lillebelt var Danmarks første jernbanefærge, bygget som en hjuldampfærge af J. Wigham Richardson & Co. i Newcastle, England, til en pris af 84.000 rigsdaler. Den blev indsat på ruten mellem Fredericia på Jyllandsiden og Strib på Fynssiden af Lillebælt som den første jernbanefærge i Danmark.