约8000年前，古长江口在镇江与扬州之间，海陵这一带是一片茫茫海域。因长江每年携带4亿多吨泥沙入海，入海口流速减慢，加之受海潮顶托，泥沙不断沉淀，先后在浅滩处出现墩、沙洲，逐步在长江北岸今泰州与海安一线形成一条长达数十公里的沙嘴。过了一千多年，海陵这一带成为一块四面环水的陆地。5000多年前新石器时代，人类已在这里生息繁衍。直至4000年前，扬州——宜陵——海陵才连成一片，史称扬泰沙岸，亦称扬泰冈地。
    与此同时，在江北的合成风和海浪推沙作用影响下，北部淮河入海处亦有沙嘴发育，由阜宁大沙向南，逐渐形成一条弧形的沙堤。在2500——3000年前，淮河以南的岸外沙堤与长江北岸的沙岸合拢，把今高宝湖及其以东地区原来的大海湾封闭成一个与外海隔开的泻湖。长年累月，大量泥沙在原来的海积层上堆积，泻湖被分割成许多大小不等的湖泊，有些湖泊后来变成沼泽，有些沼泽后来又变地。        尤其是1128——1855年的七百多年间，黄河多次夺淮入海，注入泻湖的泥沙不断增加，陆地不断扩大，终于形成今天的里下河平原。

[地质]
    区内以通扬公路为界，北部属里下河平原区，南部属长江三角洲平原区。均为地质年代的第四系沉积物所覆盖。地面以下400——1400米的基岩是玄武岩的“古潜山”。本区为扬子准地台的一部分，地质属新生代。境内构筑地基的结构层，由于成因类型各异，构成地基土也截然不同，因其上部地基土承载力标准值不同，大体上可分为良好区、软土区、杂填区和不良区4个工程地质区。

[地貌]
    全区地势平坦，南高北低，南部多属平地，北部河网密布，地面标高2.6——5.5米，最高处岳阜标高20.28米。

[土壤]
    境内土壤分为潮土和水稻土两大类，其中包含六个亚类，十二个土种，三个变种。通扬公路沿线土壤质地为砂壤到轻壤，以高砂土为主；通扬运河两岸质地中壤，以小粉浆土为主；卤汀河两岸为垛田土；水产养殖场为潜育型水稻土；水产养殖场与新通扬运河之间，以勤泥土为主。

[气候]
    海陵属北亚 热带湿润季风气候区，四季分明，无霜期长，热量充裕，降水丰沛。年平均气温在13.9℃——15.7℃之间，年平均降水量1049.1毫米，年降雨日平均为116.3日。年间变化很大，1956年降水量为1694毫米，而1978年仅为395.5毫米。一年中有三个多雨期，4月中旬至5月上旬为春雨期，6月中旬至7月上旬为梅雨期，8月中旬至9月中旬为台风季节。一般3月底4月初进入春季，6月上、中旬进入夏季，9月中旬进入秋季，11月中旬进入冬季。大致上冬季为4个多月，夏季三个多月，春、秋各二个多月。常年风向以东南风居多，春夏雨季多为东南风，秋季多东北风，冬季多偏北风。平均风速为3.4米/秒。

[地震]
    海陵区位于扬州——铜陵地震带腹部，历史上有记载的地震28次，国家地震总局划定海陵在地震烈度七度设防区内。境内没有发生过大于4.75级的地震。

[灾害]
    据历代《泰州志》及有关资料统计，自刘宋文帝元嘉十二年（435）至1987年的1553年间，记有自然灾害的年份为426年，平均不到3.7年即有一次灾年。自然灾害中以潮湖与洪涝灾害最多，占灾年总数的58.1%。建国后政府十分重视保护人民的生命财产，根治淮河，兴修水利，大力灭蝗治虫，有效地控制了自然灾害的发生与蔓延。只有1954年和1991年的大水，1965年的干旱，1974年6月的龙卷风和冰雹灾情较重。

[资源]
    区内地热矿泉水资源丰富，地热水埋深650——1500米，水温54℃——68℃，含有对人体有益的碘、溴、锶等微量元素，尚处于待开发阶段