La Isla Vega tiene unos 27 kilómetros de longitud en dirección este‑oeste y alrededor de 10 kilómetros de ancho. Sus costas están formadas por imponentes acantilados de roca desnuda que alcanzan los 500 metros de altura, y su punto más elevado llega a los 665 metros.

El nombre de la isla fue otorgado por el explorador Otto Nordenskjöld, líder de la Expedición Antártica Sueca (1901‑1904), probablemente en homenaje al barco Vega, utilizado por su tío, el barón A. E. Nordenskjöld, durante la primera travesía completa del Paso del Nordeste entre 1878 y 1879.

La Isla Vega es especialmente conocida por su riqueza paleontológica, con fósiles que abarcan desde el Cretácico hasta el Paleógeno. Entre los hallazgos más destacados se encuentra Vegavis iaai, un anseriforme del final del Cretácico cuya preservación es excepcional en comparación con otras aves de la época.

En cuanto a su estatus territorial, Argentina la incluye dentro del departamento Antártida Argentina (provincia de Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur); Chile la considera parte de la comuna Antártica (Región de Magallanes y de la Antártica Chilena); y el Reino Unido la integra en el Territorio Antártico Británico. Todas estas reclamaciones están sujetas al Tratado Antártico.

Geológicamente, la Isla Vega forma parte del Grupo Volcánico de la isla James Ross. Sus afloramientos muestran depósitos volcánicos profundamente erosionados procedentes de antiguos conos de toba y deltas volcánicos alimentados por lava. Las dataciones realizadas hasta ahora indican edades de 2,2; 2,67 y 5,42 millones de años. Estos depósitos descansan sobre areniscas y lutitas bien estratificadas que abarcan desde el Cretácico hasta el Paleógeno, visibles en la base de la isla y en varios puntos de su costa.

Los deltas volcánicos se formaron cuando la lava emergió desde un respiradero volcánico hacia un lago glaciar generado por el deshielo previo de la capa de hielo. La erupción comenzó bajo el agua, produciendo brechas volcánicas y lavas almohadilladas basálticas. A medida que el edificio volcánico crecía, emergió sobre la superficie del lago, dando lugar a conos de toba y deltas volcánicos subaéreos. Los flujos de lava basáltica forman una capa impermeable en la costa noroeste, responsable de la aparición de unas sesenta cascadas durante los días cálidos.

En la Isla Vega, los estratos sedimentarios del Cretácico afloran principalmente en Cape Lamb y False Island Point. Los niveles más antiguos corresponden a lutitas muy bioturbadas y areniscas limosas del miembro Herbert Sound de la Formación Santa Marta. Sobre ellos se encuentran unos 400 metros de sedimentos finos pertenecientes al miembro Lamb de la Formación Snow Hill Island. Los estratos cretácicos más recientes pertenecen al miembro Sandwich Bluff de la Formación López de Bertodano.

Este último miembro incluye 111 metros de rocas sedimentarias variadas —conglomerados delgados, areniscas, limolitas y lutitas— con estructuras como estratificación cruzada, grietas de desecación y horizontes con raíces fósiles. El afloramiento principal de Sandwich Bluff mide unos 700 metros de largo por 300 de ancho.

La Isla Vega es un enclave paleontológico de primer orden. El miembro Cape Lamb de la Formación Snow Hill Island contiene una macrofauna marina extraordinariamente diversa, dominada por ammonoideos (especialmente Gunnarites antarcticus), nautiloideos, bivalvos como Pinna, crustáceos y gusanos serpúlidos. También es abundante la madera fósil y numerosas trazas preservadas en concreciones. En Cape Lamb se han encontrado huesos de dinosaurios (Iguanodontidae) y aves (Charadriiformes). Por su parte, la Formación López de Bertodano en Sandwich Bluff es crucial para estudiar los ecosistemas de alta latitud del final del Cretácico, incluyendo las últimas plantas terrestres de la época y vertebrados como mosasaurios, plesiosaurios (Mauisaurus), dinosaurios hadrosáuridos y aves como Polarornis y Vegavis iaai.