威海市环翠区位于山东半岛东北部，行政区域地处北纬37˚15'—37˚35'，东经121˚51'—122˚24'，辖区总面积383.11平方千米，海岸线长43千米。东、西、北三面濒临黄海，北面隔海与辽东半岛的大连市遥相对应，东面与朝鲜半岛隔海相望，东南与荣成市相连，南和西南与文登区接壤。环翠区是威海市中心区，是威海市政治、经济、文化、科技中心。
【地质】环翠区位于山东省胶北断块隆起的东端，其南侧与胶莱坳陷的东部边缘接壤。环翠区出露地层自老至新有晚太古界的胶东群、中生界白垩系青山群及新生界第四系。褶皱构造栖霞复式背斜延至境内，且由近东西向向北弯转为北东走向，是古老的基底构造。断裂构造有近南北向的双岛断裂，北北东向的金牛山断裂和老母猪河断裂，北西向的望岛断裂、海埠和神道口断裂、俚岛和海西头断裂。岩浆岩主要有中生代燕山早期的昆嵛山岩体和文登岩体及晚期的石岛岩体、伟德山岩体和龙须岛岩体。
【地貌】环翠区地处胶东低山丘陵区，地势中部和东南部高，西部和北部低，地势起伏和缓。除少数山峰海拔500米以上，大部分为200～300米的波状丘陵。低山丘陵和平原低地相间分布，低山丘陵区坡度较大，平原低地区地势较平缓。
【气候】环翠区地处中纬度，属于北温带季风型大陆性气候，四季变化和季风进退都较明显。与同纬度的内陆地区相比，具有雨水丰富、年温适中、气候温和的特点。另外，受海洋的调节作用，又具有春冷、夏凉、秋暖、冬温，昼夜温差小、无霜期长、大风多和湿度大等海洋性气候特点。2021年，全区平均气温14.0℃，降水量916.2毫米，日照时数2239.9小时。
【水文】境内位于胶东半岛东部的低山丘陵区，地下水资源量除受大气降水影响外，还受地形、地貌、岩性、地质构造和人类活动的影响，地下水位也呈动态变化状态。在一年之中，1月—6月地下水位一般呈下降趋势，7月—9月地下水位上升，10月—12月又呈缓慢下降。其年变化幅度，山丘区地下水位年变幅较大，平原区地下水位年变幅较小。