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洋山港区陆域范围包括大、小洋山及其周边岛屿，划分为小洋山、沈家湾、大洋山、小洋山北共4个作业区，其中小洋山北、大洋山为预留港口作业区，暂不确定陆域港界。规划港口岸线31.4千米，已开发利用11.7千米。小洋山已建集装箱专用码头24个，沈家湾已建10万吨级成品油，LNG码头各1个，客运码头泊位5个。规划在沈家湾扩建、改建1个10万吨级以上大型油品泊位，小洋山北侧岸线规划为集装箱江海联运码头区，应根据临港产业发展和水水转运需求，结合围填海工程深入开展前期研究工作，另行编制报批。洋山港区以集装箱干线运输为主，兼顾液化天然气和成品油运输，具备保税、物流、加工贸易等综合服务功能。
小洋山作业区 又称“上海国际航运中心洋山深水港区”，也是洋山保税港区的主要组成部分。作业区位于以大乌龟、颗珠山、小洋山、镬盖堂、大岩礁、西门堂、中门堂及沈家湾等诸岛岛链为基础形成的陆域、岸段及周边水域。作业区纵深约1.2千米，陆域面积14.1平方千米。
小洋山岛位于崎岖列岛北部，是崎岖列岛第二大岛，距大陆最近点约15.9海里。小洋山岛原本呈“Y”字形，南北走向，长2.65千米，宽0.69千米，面积1.74平方千米，制高点为南部大观音山（海拔141.7米），岸线总长12.264千米。多湾澳、岬角，分布泥质滩、沙泥质滩、高泥沙滩、小高泥沙滩，港域开阔，可供万吨级船舶避6～7级偏西风；大岙滩可避6～7级东北风；南澳可泊渔船。岛周围水深5～10米，东北附近海域深达31米。
洋山港区开发前，小洋山是个渔港。2000年岛上有居民3409人。2003年因深水港开发，岛上居民整体搬迁。
2002年6月26日，洋山深水港区一期工程开工建设。一期主体工程的港区部分，位于崎岖列岛北部岛链的小洋山岛侧。芦潮港配套辅助作业区位于上海南汇芦潮港东侧人工半岛南部海边。
2005年6月，国家发展和改革委员会核准洋山深水港区二期工程项目，（二期工程前期工作于2004年4月开始。二期工程建设规模：建设7万吨级集装箱泊位（兼靠15万吨级集装箱船泊）4个和相应配套设施。码头岸线长1400米，设计年吞吐能力为210万标准箱。港区后方生产、生活辅助设施建筑总面积为2.3万平方米。
2005年12月5日，一期工程竣工并投入运营。是年12月10日，洋山深水港区开港。芦潮港辅助作业区部分与一期已建辅助区占地面积28.5万平方米。港区部分东端与一期港区相接，与二期配套的芦潮港辅助作业区位于上海南汇芦潮港临港地区。
一期二期码头合并同时运作，拥有3000米深水岸线，码头前沿水深16米，可靠泊8000标箱以上大型集装箱船舶。配备时下世界上最先进的集装箱桥吊34台，轮胎吊120台以及其他装卸运输设备。港区水域面积316.7万平方米，陆域面积134万平方米，其中堆场面积86万平方米，平面箱位25386TEU（标箱）。码头配置外伸距65米，负荷量65吨的集装箱桥吊15台；堆场配置40.5吨龙门起重机45台；港区设置直卡进场道口12道，出场道口7道。
2008年6月洋山港区小洋山作业区集装箱泊位
2008年3月，国家发展和改革委员会核准洋山深水港区三期工程项目，三期工程建设规模：建设7万～15万吨级集装箱泊位（兼靠15万吨级集装箱船泊）7个。码头岸线长2600米，设计年吞吐能力为500万标准箱。洋山深水港区三期工程港区部分紧接一期港区南端，与三期配套的芦潮港辅助区位于上海南汇芦潮港地区。
一、二、三期工程建成并运营后，小洋山作业区的集装箱泊位区形成岸线13.5千米。西侧为沿海、沿江集装箱内支线泊位，其他岸线布局第五、六代集装箱泊位16个。小洋山客运中心设置在小洋山西部。
三期工程投入运营后，每周有近100个班次的国际干线集装箱船舶进出洋山深水港。航线通达全球12大航区，与约200多个国家、地区500多个港口建立业务往来，基本覆盖所有运洋航线。
2009年4月1日，时为世界上投入使用最大号集装箱船“地中海丹妮特”轮抵达嵊泗小洋山国际深水港，并在16：00成功靠泊三期泊位。“地中海丹妮特”轮属地中海航运公司所有，长365.5米，宽51.2米，总吨15.31万吨，净吨8.728万吨，夏季载重吨为45.7万吨；最大设计装载量14028个标准箱，并配有1000个冷藏箱插座，舱内可堆码11层集装箱，舱内最大排数为18排；甲板可堆码9层集装箱，甲板最大排数为20排。是小洋山三期自上年底投产后，接靠的最大集装箱船。
2014年10月18日，国家发展和改革委员会核准洋山深水港区四期工程开工建设，12月23日开工建设，2017年建成。四期工程建设集装箱码头长2350米，2个7万吨级和5个万吨级集装箱船泊位（水工结构均按靠泊15万吨级集装箱船设计和建设），1个工作船泊位等配套设施，泊位总长2800米，设计年吞吐能力630万TEU（标准箱）。港区总用地2.23平方千米，其中码头生产作业区平均陆域纵深约500米，占地1.45平方千米。设计年吞吐能力630万标准箱。项目总投资116.6亿元，其中港区工程110亿元，航道工程6.6亿元。
2017年7月，沪浙两地签署《关于深化推进小洋山合作开发的备忘录》《关于小洋山港区综合开发合作协议》，宁波舟山港与上海港成立合资公司，加快推进小洋山北侧岸线的联动开发。2017年底，洋山港四期自动化码头开港试运行。小洋山南侧深水岸线自2002年起，历经16年分四期陆续建成，总投资达700亿元以上。为打开洋山港新的发展空间——北侧岸线，2019年2月19日，在中共上海市委书记李强、中共浙江省委书记车俊共同见证下，浙江省海港集团和上海港集团签署协议，浙江省海港集团以人民币现金增资方式入股上海港集团下属全资公司上海盛东国际集装箱码头有限公司，入股后，上港集团与浙江省海港集团分别持有盛东公司80％和20％股权。在遵循“三个统一”的原则下，合资后的盛东公司负责小洋山北侧的开发、建设、运营与管理。
2019年11月5日，浙沪合作共建的小洋山北侧综合开发项目开工建设。当天率先动工的小洋山北侧开发Ab区成陆域工程，是小洋山北侧集装箱支线码头工程的项目，也是原小洋山围垦一期工程的延续项目。该工程由浙江省海港集团投资建设，2021年11月完工。
位于大洋山、大塔饼、大三塘等岛链北侧岸段及周边水域，以大洋山岛为中心，西至双连山、大三塘一带，东至马鞍山岛。将其作为洋山港区2020年后的规划发展预留岸线。作业区水域面积1平方千米，底质泥沙，水深10米以下，近岸水深2米以上。外侧有圣姑、中姑、前姑三岛礁。涨潮流向西，落潮流向东，于绿华山高潮后3～3.5小时转流，流速5节左右，能避7级东南风。作业区建有500吨级客货交通码头1座，大洋至泗醮、大洋至芦潮港渡航船均由此始发。在交通码头东侧、小煤山前端建有200吨级小煤码头。
2016年12月，交通运输部和省人民政府联合批准《宁波—舟山港总体规划（2014—2030年）》，大洋山作业区为洋山港区4个作业区之一。
位于小岩礁以东至中门堂沈家湾岸段。利用岸线3800米，为危险品码头区。建有洋山石油储运一期工程10万吨级成品油码头1座，液化天然气项目一期工程10万吨级LNG码头1座。建有客运站1座。
沈家湾岛，位于崎岖列岛东北，大洋山岛东偏北约1.4海里处。岛呈瘦三角形，原岛面积0.1856平方千米（经筑堤围填先已与中门堂连为一片陆域）。岛周围水深3.8～58米，岛岸曲折，西北有一船埠头，最高点海拔109米。1982年岛上有居民294人，后迁往大洋山定居。
中门堂岛，位于大洋山岛东北0.9海里处。岛呈钉锤形，尖朝东北，西南—东北走向，长1050米，宽180米。原岛面积0.2平方千米（经筑堤围填先与沈家湾岛连为一片陆域）。岛周围水深4～10米，最高点海拔67米。1982年岛上有居民101人，后迁往大洋山定居。
2006年7月，洋山申港国际石油储运项目获国家发改委批准。项目位于小洋山东港区的沈家湾岸段，建设规模为建设2000吨～15万吨各种泊位20个，设计年吞吐能力为1200万吨；建设200万立方米储油罐，主要储存燃料油、汽柴油和化工品等。
2007年1月，上海液化天然气项目一期工程接收站及输气管线项目（洋山申港国际石油储运项目）——码头工程项目在作业区动工建设。一期工程规模：建14.5万立方米（10吨级）LNG接卸泊位（兼靠21.5万立方米LNG船舶）1座，工作船泊位（设计靠泊船型为3000吨级运载平板驳或5000马力港作拖轮）1座。泊位长420米，设计年吞吐能力为300万吨，预备扩建到600万吨。2009年11月11日建成投入试运营。2013年5日5日，通过交通运输部组织的竣工验收。此后，LNG船舶运来的进口天然气，通过东海大桥预设的40千米长的输气管线，输送至临港新城输气站，进入上海城市天然气高压主干网系统。
项目按“总体规划，分期实施”原则建设。一期工程投入29亿元人民币，建成29个储油罐、5个码头泊位（卸船泊位1个，装船泊位4个）及其他相应的辅助设施。一期工程占用岸线约800米，工程设计吞吐能力为成品油750万吨/年。时系国内最大商品成品油储运基地。2008年11月，一期工程建成投入试运行。储罐利用率、罐容储藏率两项指标运营良好，基本趋于饱和利用状态。
2010年9月，二期工程开工。二期工程建设22台总罐容59万立方米的储油罐，占地212亩，总投资8亿元人民帀。2011年4月，二期工程建成投入运营。
沈家湾客运码头 位于洋山深水港东部沈家湾岛。该码头是沈家湾客运中心组成部分，码头工程于2010年11月开工建设，2011年12月完工，总投资6431万元。码头总长200米，引桥长144米。建有1000吨级客滚船泊位1个，500吨级高速客船泊位3个，以及引桥管理控制室等设施。占地面积约6.7万平方米，包括客运中心大楼、站前广场、停车场等，其中客运中心大楼建筑面积7900平方米。设计年吞吐能力：旅客75.48万人次，车辆2.63万辆次。2012年7月15日，“舟桥2”轮首次停靠沈家湾客运码头，泗礁至沈家湾航线正式启用试营运。该航线全程17海里。客滚船航行时间90分钟，高速客船50分钟。日航班6班，其中客滚船2班，高速客船4班，高峰达38班（临时加班32班）。至年底，完成客运量53.10万人次，车辆18615辆。
2015年3月22日，施工建设二期工程，2015年12月25日完工。新建1000总吨级客滚船泊位1个，500吨级高速客轮泊位6个及引桥及其他设施。2018年底竣工。至2020年底，客运站有7973.67平方米建筑面积客运中心大楼1幢，候船大厅一次性可容纳旅客700人，1000总吨级客滚船泊位2个，500吨级高速客轮泊位9个，共11个客轮泊位及其他设施和快餐厅。客运站代理沈家湾—大洋—枸杞—泗礁—花鸟—衢山航线票务，始发沈家湾—杭州—宁波—南汇—上海虹桥—上海南浦大桥大巴车。在编员工56名。停车场3个，一次可泊车4200辆，年客流量130万左右人次及配套附属设施超市。