东海县位于江苏省东北部，地处北纬34°11′～34°44′，东经118°23′～119°10′。东与连云港市新浦区、海州区接壤，西达马陵山与山东省郯城县分界，南与沭阳县为邻，北与山东临沭县交界，东北沿新沭河与赣榆县相望，西南与新沂县相连。全县总面积2037平方公里。地属黄淮海平原东南边缘的平原岗岭地，地形东西长、南北短，东西最大距离70公里、南北最大距离54公里；地势西高东低，中西部平原丘陵起伏连绵，东部地势平坦。地势西高东低，在海拔2.3～125米之间。境内河流均属沂、沭河下游水系，主要拥有新沭河、淮沭新河、蔷薇河、鲁兰河、石安河、龙梁河等16条干支河流。东海县为“百库之县”，共兴建大中小型水库63座，总库容为8.9亿立方米，其中石梁河水库和安峰山水库分别为全省第一和第四大水库。
矿产品资源量大质优，迄今已发现各种矿藏37种，其中水晶、石英、金红石、蛇纹石、白云石等29种非金属矿藏具有工业开采价值；全县水晶总储量约30万吨，石英储量约3亿吨，储量、质量均居全国之首。东海县是闻名中外的“水晶之都”。现存中国地质博物馆重达3.5吨的“水晶大王”即出自东海县，一代伟人毛泽东主席的水晶棺也主要是由东海县的水晶原料精制而成。
农副产品十分丰富。东海县是全国农业综合实力百强县、全国粮食生产标兵县、首批五十个商品粮基地县之一，是江苏省花生生产基地、瘦肉型猪基地和果品基地等。2011年，全县耕地面积183.52万亩，粮食总产109.39万吨，油料总产4.38万吨、果品产量8.43万吨、水产品总产量5.16万吨，肉类总产量7.91万吨，禽蛋产量5.04万吨。
生态环境优美。东海县是国家级生态示范区。全县森林覆盖率24.48％。先后被评为全国平原绿化先进县、全国首批绿化模范县，2008～2010年，连续3年在全省24个建制县生态环境综合评比中荣获第一。
本年度平均气温14.2℃，与常年值13.8度偏高0.4℃。极端最高气温37.9℃，出现在6月8日。极端最低气温-11.8℃，出现在1月16日。年总降水量581.7MM，比常年值872.5MM偏少290.8MM，偏少三成多。一日最大降水量41.8MM，出现在5月9日。最长连续降水日数6天，出现在8月17至22日。最长连续无降水日数57天，出现在2010年12月15日至2011年2月9日，全年降水日89天，无暴雨日。年总蒸发量1456.0MM，较常年偏少163.9MM，偏少一成多。年总日照时数2092.4小时，与常年值相比偏少206.9小时。年相对湿度66%，偏少6%。全年无霜期222天。
自2010年10月初至2011年2月10日前，四个多月无降水，降水量是自有气象记录以来同期最少，田间旱情严重，丘陵旱茬麦苗长势较差，导致东海县中西部地区夏熟作物普遍减产。
全年气候特点是：高温少雨寡日照。雨水分布不均，形成春季干旱少雨，夏、秋、冬季雨水适中的特点。烟霾天气较多，造成光照不足。上半年干旱少雨，夏粮减产，下半年风调雨顺，秋粮丰收。