东方市属热带季风海洋性气候区，旱湿两季分明，降雨量偏小，日照充足，蒸发量大。年平均气温24—25℃。1月平均气温18.4℃，极端最低气温1.4℃。7月平均气温29℃，极端最高气温为38.8℃。日平均日照时数最多达9.5小时，季风特性明显，每年11月至翌年3月盛行北风和东北风，4月至10月盛吹西风和西南风。年平均风速为4.8米/秒，为海南全岛之最。年平均降雨量1150毫米，沿海地带雨量稀少，仅900毫米左右。年平均蒸发量达2596.8毫米，年蒸发量大于年降雨量。为海南全省之最。

东方市地处海南省西南部，北距海口210公里，南距三亚180余公里。处于东经108°36′46″至109°07′19″，北纬18°43′08″至19°18′43″之间，昌化江下游。南及东南与乐东县接壤，北至东北隔昌化江与昌江县交界，西临北部湾，与越南隔海相望，北靠黎母山脉。东方市地势东高西低，又由东南向西北倾斜。东部及南部为丘陵和山地，西部为平原，约占46.3%。海拔在50~100米之间的丘陵半山区，主要分布在东南部，占20%。海拔50米以下的平原和台地，主要分布在沿海地带，占33.7%。其中感恩平原约28万公顷。东方市地域总面积2256平方公里，南北长65.4公里，东西宽53.6公里。其中宜农地86.78万亩；宜胶地70.56万亩；宜热作地14万亩；宜林地102.94万亩；宜牧草林地35.09万亩；其他29.06万亩。现有耕地面积37.59万亩，占土地总面积11.1%，其中，水田面积17.37万亩，旱地（含坡地、园地）面积20.21万亩。