甌海區處于溫州市區的西南部，北靠鹿城區，東鄰龍灣區，南接瑞安市，西與青田縣（屬麗水市）接壤。

　　甌海區境內地勢西高東低，南亢北卑。陸地占93.33%，水域占6.67%。林業用地面積37.6萬畝，耕地面積12萬畝。

　　甌海境內有溫瑞塘河和匯昌湖兩大水系，大小河流152條，主河道17.27公里，主干支流36.09公里，一般支流345.14公里，河床寬度15至100米不等，水深1.5米至6米之間，于吳淞高程5.0米時，河道蓄水總量達6500萬立方米。

　　溫瑞塘河位于甌江以南、飛云江以北的溫瑞平原，分屬于鹿城、甌海、龍灣、瑞安等“三區一市”管轄。水源主要來自瞿溪、雄溪、郭溪以及大羅山和集云山的山澗溪流，整個流域面積740平方公里，水面面積22平方公里，灌溉面積48.2萬畝，多年平均降雨量1694.8毫米，年徑流量9.13億立方米。

　　甌海區屬亞熱帶海洋季風氣候區域，全年四季分明，雨量充沛，多年平均降雨量1700mm，年總降水量達11.56億立方米，蒸發量3.64億立方米，無霜期276天。