位于巴拿馬共和國中部。從一側的海岸線到另一側海岸線長度約65千米，由加勒比海的深水處至太平洋一側的深水處約82千米，最寬達304米，最窄處為152米。

1513年，西班牙殖民征服者V.N.巴爾沃亞發現巴拿馬地峽。1524年，西班牙國王查理五世下令勘測通過巴拿馬地峽的運河路線。1819年，西班牙王室下令在巴拿馬地區開鑿運河，并成立專門的運河公司，但因拉丁美洲獨立運動的爆發而中斷。1879年，法國企業家、工程師F.M.V.de雷賽布從哥倫比亞政府獲得了巴拿馬運河的開鑿權。1881年，巴拿馬運河公司成立，但運河開工后不久，工程便因資金不足陷入困境，后因公司破產而中斷。

1903年巴拿馬獨立建國，美國予以承認并介入開鑿運河。11月18日，美國國務卿J.M.海和巴拿馬代表、法國工程師P.布諾-瓦里拉在華盛頓簽署《美國和巴拿馬共和國關于建造一條連接大西洋和太平洋的通航運河的專約》（又稱《美巴條約》《?！贾Z-瓦里拉條約》），授予美國開鑿運河的權利。1904年5月，運河工程重新動工。1914年，運河試航。1920年，巴拿馬運河正式通航。巴拿馬運河使得太平洋和大西洋的航程縮短了1萬多千米，具有經濟和戰略價值。開鑿運河中，有3萬多人犧牲，中國勞工也做出了貢獻。

20世紀40年代開始，圍繞運河問題，美巴關系逐漸趨于緊張。1956年，美國國務卿J.F.杜勒斯宣稱美國可以代表巴拿馬的利益，因為美國對巴拿馬運河擁有主權。這一聲明加劇了緊張局勢。

1977年9月7日，美國和巴拿馬簽署關于運河問題的新條約。條約規定：1999年12月31日午夜，美國將最終把運河歸還給巴拿馬；并成立運河管委會，由5名美國人和4名巴拿馬人組成，在1977～1999年管理運河；巴拿馬運河將永久中立化，戰爭時期兩國船只都有優先通過運河的權利。

1999年底，巴拿馬收回運河。2014年，巴拿馬運河正式進行擴容工程：在運河兩端各修建一個三級提升船閘和配套設施，還拓寬和加深運河河道。擴建后的巴拿馬運河區總面積達到了1432平方千米，其通行能力比之前提高了1倍以上，并可通行裝載1.6萬個集裝箱的貨船，相當于先前最大載貨量的3倍。