位置
瓯海区处于温州市区的西南部，北靠鹿城区，东邻龙湾区，南接瑞安市，西与青田县（属丽水市）接壤。
地势
瓯海区境内地势西高东低，南亢北卑。陆地占93.33%，水域占6.67%。林业用地面积37.6万亩，耕地面积12万亩。
水文
瓯海境内有温瑞塘河和汇昌湖两大水系，大小河流152条，主河道17.27公里，主干支流36.09公里，一般支流345.14公里，河床宽度15至100米不等，水深1.5米至6米之间，于吴淞高程5.0米时，河道蓄水总量达6500万立方米。
温瑞塘河位于瓯江以南、飞云江以北的温瑞平原，分属于鹿城、瓯海、龙湾、瑞安等“三区一市”管辖。水源主要来自瞿溪、雄溪、郭溪以及大罗山和集云山的山涧溪流，整个流域面积740平方公里，水面面积22平方公里，灌溉面积48.2万亩，多年平均降雨量1694.8毫米，年径流量9.13亿立方米。
气候
瓯海区属亚热带海洋季风气候区域，全年四季分明，雨量充沛，多年平均降雨量1700mm，年总降水量达11.56亿立方米，蒸发量3.64亿立方米，无霜期276天。