济阳区属热带海洋性季风气候。 1月至6月为东北季风期，6月至12月为西南季风期。年平均气温25.4℃。最冷的一月平均气温为21.4℃，最热的六月平均气温为28.7℃。没有出现严重低温现象。雨季分布均匀，干湿季明显。对农作物的生长极为有利。年平均降雨量1100-1695毫米。 4月至10月为雨季，降雨量占全年降雨量的90%，11月至次年3月为旱季。热带风暴或台风平均每年发生1-2次。年日照2539小时，年平均蒸发量2344毫米。属半湿润半干旱地区，冬无严寒，夏无酷暑，长夏无冬，四季常青。秋春季节，日照充足，蒸发量大，半干半湿，突发干旱。气候凉爽，台风多，雨大，风大。地形：济阳区位于三亚市中心。其地势北高南低。北部地势险峻，山峰连绵。南部平原和海岸自东向西分布。大部分地区海拔在数十米至300米之间，最高海拔为611.5米。地貌：东、西、北三面为中低山环绕，中心为东北向冲积平原，地势较为平坦，南部以低山为主，山间有小盆地。珊瑚礁海岸：主要分布于鹿回头角至榆林角、亚龙湾及湾内5个岛屿沿岸。红树林海岸：主要分布在泥质潮汐海湾和受潮汐影响的河口海岸。地下水呃：岩层厚度小于30-90m，有2-5个含水层。单层厚度一般小于12m，岩层含水层厚度小于40m，单层单位水量一般为1-2L/s﹒ m，水位埋深较深，水资源丰富度较差。地表水：区内有两条主要河流：大茅河、三亚河东河。大毛河发源于济阳区北部与保亭县交界处的甘石岭，流经全镇，在榆岭港注入南海。上游建有3条河流。农水库正常库容220立方米，中游建有松河水库，正常库容480立方米。三亚东河流经荔枝沟，上游建有半岭水库。它是主要水源之一三亚市水利工程，设计年供水能力834万立方米。