玉環(huán)島古稱地胏山、榴嶼、玉瑠山，為避五代吳越王錢镠諱，據(jù)“晨霧繞島，形狀如環(huán)；上有流水，潔白如玉”景象改名玉環(huán)。市以島而得名。 

玉環(huán)市位于東經(jīng)121°05′38″～121°32′29″，北緯28°01′32″～28°19′24″。地處浙江省東南部，臺州市東南端，東瀕東海，南瀕洞頭洋與溫州市洞頭縣相連，西、西北隔樂清灣與溫州市樂清市相望，北、東北與溫嶺市接壤。人民政府駐玉城街道東城路6號，電話區(qū)號0576，郵政編碼317600，距臺州市區(qū)75千米。 

玉環(huán)市域總面積2279平方公里，其中陸域378平方公里，海域1901平方公里，下轄3個街道6鎮(zhèn)2鄉(xiāng)。

地處華南褶皺系華夏褶皺帶泰順——溫州斷坳區(qū)，地勢北高南低，丘陵平原相間，山丘面積248平方千米。地形分為海島丘陵、灘涂沖積小平原。境內(nèi)島嶼林立，海礁棋布，全境由楚門——玉環(huán)半島及雞山、披山、洋嶼、大鹿、茅埏、橫床等55個島嶼組成。玉環(huán)本島面積170平方千米，是浙江省第二大島。全市最高峰位于楚門半島北部清港鎮(zhèn)的大雷山，系北雁蕩山余脈，海拔443米，最低點位于大麥嶼街道大巖頭前沿水域-104米。 

五級河道有玉環(huán)湖、九眼塘河、芳清河、楚門河、龍溪河、桐麗河、干江河、青沙河、慶瀾河、普竹河、玉坎河等11條，總長81千米。河流總長度765千米，河網(wǎng)密度6.2千米／平方千米，徑流總量9230萬立方米，年排澇量2021萬立方米，年最大排澇量5258萬立方米。境內(nèi)最大的河流為玉環(huán)湖，從泗頭閘至漩門大壩，流經(jīng)清港、楚門、蘆浦3鎮(zhèn)，長22千米，流域面積170平方千米。 

境內(nèi)礦產(chǎn)資源主要有建筑石料、石英、高嶺土等。披山洋處于臺灣暖流、浙江沿岸流、大陸徑流三大水系交匯區(qū)，水溫適宜，水生生物豐富多樣，是魚、蝦、蟹等水產(chǎn)種質(zhì)資源地，蘊藏著各種魚類、貝類、水母類等水產(chǎn)品400余種，為省級大黃魚、梭子蟹水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)。全市海岸線長298千米，綿長曲折，港灣眾多，支流小港遍布全市沿海鄉(xiāng)村。市境西南的大麥嶼港位于溫州甌江口外、樂清灣內(nèi)，為國家對外開放港區(qū)，是全國沿海八大避風(fēng)錨地之一，可建港口岸線45千米。市境東南的坎門漁港為國家一級漁港，是遼、魯、江、浙、滬、閩、臺等地漁民銷售、避風(fēng)、補給的大型基地和停靠的主要港口。 

屬亞熱帶季風(fēng)氣候，兼有明顯的海洋性氣候。其特點是常年溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛，日照充足，無霜期較長。多年平均氣溫17.1℃，1月平均氣溫7.2℃，極端最低氣溫-4.5℃；7月平均氣溫27.6℃，極端最高氣34.9℃。最低月均氣溫1.7℃，最高月均氣溫31.4℃。平均氣溫年較差19.9℃，最大日較差17.3℃。無霜期年平均302天，最長達322天，最短為281天。年平均日照時數(shù)1850.5小時。0℃以上持續(xù)期361天。年平均降水量1350.2毫米，年平均降雨日數(shù)為154天，最多達186天，最少為122天。極端年最大雨量1844.8毫米，極端年最少雨量859.5毫米。降雨集中在每年3～9月，6月最多。