陵水黎族自治县位于海南岛的东南部。东濒南海,南与三亚市毗邻,西与保亭县交界,北与万宁市、琼中县接壤。陵水县是个以黎族、汉族、苗族人口居多的“大杂居,小聚居”的市县。
地理坐标为北纬18°22′~18°47′、东经109°45′~110°08′,境内地势西北高,东南低。地形主要由山地、丘陵、平原组成。丘陵与山地主要分布在西北部,平原主要分布在东南沿海。全县大小山岭共24座,最高点为吊罗山三角峰海拔1499.8米。陵水黎族自治县拥有1223平方公里的责任海域面积。东北起点为分界洲岛,沿135°角为基础向深海伸延12海里,东南与三亚市海域交界。海域共有香水湾、陵水湾、清水湾和土福湾四个海湾;有分界洲岛和南湾半岛。
由于地处北回归线以南,气候属热带岛屿性季风气候,全年高温,干湿季分明,夏秋多雨,冬春干燥。年平均气温25.2℃,年平均雨量为1500~2500毫米,主要集中在每年的8~10月份。光照充足,全年无霜,四季常青,是中国少有的天然温室,适宜热带作物和反季节瓜菜的种植。但由于受岛屿性季风的影响,平均每年受3~5次台风的袭击,最大风力达12级,风速40米/秒。