【地质】 文登区位于新华夏系第二隆起的东部，文、荣凸起的中心部位。由于长期隆起，缺失中元古——中生界侏罗纪地层。总的特点是：地质简单，岩浆岩分布广泛，构造不太发育。地层以下元古界胶东岩群第二岩组变质岩系为主，第四纪堆积物遍布全境，有冲积、洪积、残坡积和海积等类型。褶皱简单，北部汪疃地区为一倒转复背斜，属乳山市至威海市环翠区倒转复背斜中段，轴向45°左右，轴面倾向南东。由于昆嵛山岩体的影响，向斜轴发生弯曲，中部向北西凸出。南部高村、侯家一带为单斜构造。由于伟德山、紫金山等岩体侵入，不仅与北部的地层断开，而且产状也不协调，形成一向南倾斜并凸出的宽缓单斜构造。境内断裂不多，较大的有4条：母猪河断裂，南北向展布，长40公里，宽50－100米；小洛至花岛断裂，长10公里，宽10－20米；泽库断裂，与小洛至花岛断裂平行，长4.5公里，宽数米；西字城至章子山断裂，延入荣成市境，全长14公里，宽数米。历史上破坏性地震的震中都不在文登境。
【地形】 境内地形复杂，丘陵起伏，沟壑纵横。平原沿河谷两岸及滨海地区呈带状展布。山地占总面积的19%，丘陵占58.4%，平原占22.6%。西部昆嵛山脉是胶东屋脊，为西部南北向分水岭，主峰泰礴顶海拔923米；东部凤台顶、老驴山、邹山、老青山等丘陵为东部南北向分水岭。全境两侧高，中间低，北部高，南部低，像一簸箕，口向南，伸向黄海。
【气候】 文登区处北温带，属于大陆性季风气候，四季分明。年平均气温11.9℃，1月份平均气温全年最低，为-2.3℃，8月份平均气温全年最高为24.7℃；有气象资料记录（1953年）以来年平均气温最高是12.8℃，分别出现在1994年、2004年和2007年；年平均气温最低是10.2℃，出现在1956年；自1987年以来，年平均气温均在11.0℃以上，年平均气温超过12.0℃出现在1994年以后，至2014年共有13个年度，2010年至2013年连续四年平均气温均在12.0℃以下，2014年平均气温升至12.0℃以上；1953年以来极端最高气温36.4℃，分别出现在1958年7月21日、1966年8月5日和1967年7月17日；极端最低气温-25.5℃，出现在1963年1月25日。年降水量767.8毫米，1953年以来降水量最多年份是1959年，降水量1183.6毫米，降水量超过1000毫米的年份有9个；降水量最少年份是1999年，降水量398.3毫米。年度降水分布不均，夏季较为集中，6－9月份降水量约占全年70%，常出现暴雨，春秋季降水偏少，常发生干旱，冬季常出现大雪或暴雪。年日照时数2364.0小时，无霜期200天。冬季漫长，盛行从大陆北部吹来的干冷冬季风，气温偏低，为半岛地区低温站点；夏季最短，盛行从海洋吹来的暖湿夏季风，春秋两季属冬夏季风转换期，春季大风天气较多。
年度气候评价 2014年平均气温12.7℃，较常年偏高0.8℃，较上年偏高0.8℃，是2010年以来首次年平均气温高于12.0℃，年极端最高气温36.1℃，出现在5月30日，是1953年以来年极端最高气温第二高值；年极端最低气温-8.8℃，出现在2月11日，是1953年以来年极端最低气温第二高值（2007年2月2日，出现2007年极端最低气温-7.0℃）；年平均最高气温17.4℃，年平均最低气温9.3℃。气温特点：冬（1－2月）、春、秋季气温偏高，夏、冬（12月）季气温偏低。气温分布:1－5月份、9－11月份气温较常年偏高，其中1月份平均气温0.3℃，较常年偏高2.6℃，平1953年以来1月份平均气温最高纪录（2002年1月），3月份偏高2.3℃，4月份偏高1.7℃，5月份偏高1.6℃，11月份偏高1.6℃；6－8月份、12月份气温较常年偏低，其中6－8月平均气温较常年偏低0.3℃，12月份平均气温较常年偏低0.6℃。冬季偏暖，夏季偏凉。年降水量788.6毫米，较常年偏多20.8毫米，较上年偏多110.0毫米。降水分布：冬季（1－2月）、夏、秋季降水较常偏少，春、冬（12月）降水较常年偏多，降水较集中在4月-7月份，四个月降水量600.5毫米，占全年降水量76%。冬、春季（1－5月）降水量197.1毫米，较常年偏多51.9毫米，其中4月份降水较常年偏多72.0毫米，5月份降水较常年偏多16.7毫米，对小麦生长及春播生产较为有利；夏季（6－8月）降水量436.9毫米，占全年降水量55%，较常年6－8月份偏少15.5毫米，降水分布不均，其中7月25日出现大暴雨天气，日降水量228.8毫米，出现洪涝灾害，8月份降水20.9毫米，较常年偏少174.0毫米，是有气象资料记录（1953年）以来8月份降水第二少年份（仅比上年8月份降水3.6毫米多），出现干旱；秋季（9－11月）降水量112.3毫米，较常年偏少32.8毫米，其中9月份降水较常年偏少14.7毫米，10月份降水较常年偏少14.8毫米，11月份降水较常年偏少3.3毫米；冬（12月份）降水量42.3毫米，较常年偏多17.2毫米，出现两次暴雪过程，12月5日地面积雪深度20厘米，12月份地面23天有积雪。全年出现降水大于25毫米日数5天，大于50毫米（暴雨）降水日数4天，大于200毫米降水日数1天。最长连续降水日数5天（7月22－26日），过程降水量273.5毫米，最长连续无降水日数20天（2月7－26日）。年日照时数2391.1小时，较常年多27.1小时。年出现7级以上大风日数15天，除4月、6月、8月和9月外，其它各月均有大风出现，5月份最多，有5天，5月11日出现年极大风速21.1米/秒，风力9级；雷暴日数19天，集中在5－9月；大雾日数8天，轻雾日数130天；霜日数61天，无霜期247天，终霜日期3月15日，初霜日期11月18日；露日数122天；地面积雪24天，多出现在12月份；结冰86天，最深冻土10厘米。
重大气候事件 暴雨和台风：2014年共出现暴雨日数4天，4月27日降水量78.6毫米；5月11日降水72.6毫米，伴有大风天气；6月21日降水量57.0毫米；7月25日受台风“麦德姆”影响，出现大暴雨，日降水量228.8毫米，伴有大风，极大风速19.5米/秒，风力9级，造成较大损失。综合2014年气象资料分析，气温偏高，降水偏多但分布不均，出现洪涝和干旱灾害，日照时数偏多，气候年景一般。（张夕国）
【水文】
水文气象 文登区地处北温带，属东亚季风区域大陆性气候。具有季风进退频繁，四季变化分明，春季回暖晚，干燥多风，夏季湿热多雨，秋季凉爽易旱，冬季漫长寒冷多雪等特点。全区多年平均气温11.5℃，极端最高气温36.4℃，极端最低气温-25.5℃。域内多年平均降水量803.6毫米，降雨量多集中在7、8、9三个月。年均无霜期194天，平均日照2540.7小时，日照率为57%。全年相对温度为71.5%，历年主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风，平均风速4－5米/秒，水汽来源主要来自东南季风带来的大量水汽。
河流水系 境内河流属于胶东地区沿海边缘水系。主要河流有母猪河、青龙河、昌阳河和流经西南边界的黄垒河。边沿地区直接入海和流入荣成市境内的小河共36条。加上大小支流，全区大小河道共1030条，总长1861千米，沟壑密度为1.25千米/平方千米。其中共有流域面积50平方千米及以上河流12条，总长度为416千米。
全区河流均为雨源型河流，多为季节性间歇河流。枯水季节，除几条主要河流中下游有很小径流外，大都干涸断流。一降暴雨，则洪水汹涌。其特点是：源高、流短、涨快、退速。
母猪河 为境内第一大河。干流长58公里，流域面积1115.18平方公里，去掉草庙子镇和初村镇的流域面积106.34平方公里，境内流域面积为1008.84平方公里，占全区总面积的62.6%，控制北、东北和西部的界石镇、葛家镇、泽头镇、汪疃镇、文登营镇、蔄山镇、米山镇、宋村镇及天福街道、龙山街道、环山街道和经济开发区。又分东西两大干流，平均径流深271毫米。西母猪河：发源于昆嵛山主峰泰礴顶东侧和汪疃镇的角山，流经界石、汪疃、葛家镇、米山镇和蔄山镇至泽头镇高家庄村东与东母猪河汇流，全长49.8公里，流域面积680平方公里。有主、支流480条，总长844.95公里。东母猪河：全长50.6公里，流域面积360平方公里。其北支发源于正棋山（今属威海市环翠区），旧称送驾河，今称柳林河。经北申格庄、南申格庄、东高格庄、中床、西床、陡埠、九里水头、七里水头，在柳林村与南支汇流。其南支流发源于驾山山脉的林子顶，称城南河或抱龙河。经前后驾山村东、东杜梨村南、姚家疃、营前、七里河，与北支合流后，经泊子、河圈、郭格庄、小床、大床、潘格庄、周格庄，在高家庄村东与西母猪河合流。东母猪河有主、支流210条，总长376公里。东西母猪河合流：东西母猪河于高家庄村东汇合后，河宽200－500米，经道口大桥，遇虎窠山转东北流，至姚山头村南，转东南至西海庄村西南入海。
青龙河 发源于驾山山脉的岳家口、天福山一带。经刘马庄西、大店和小店东南，岚宅、章子山东，大乔家、团山、山后孙家、北邢家、中邢家、河南邢家、孙家埠村、高村、河西、岭上董家，在望海倪家村西南流入埠口湾。平均径流深273毫米，控制文登营东部及大水泊和高村镇东部，流域面积235.81平方公里，占全区总面积的13.2%。有主、支流145条，总长302.75公里，其中主河道长31公里。
昌阳河 发源于张家产镇泊石西山，流经张家产、车卧岛、汤村店、石羊，在西海庄南入海。全长27.4公里，流域面积203平方公里，占全区总面积的11.4%。平均径流深251.2毫米。有主、支流115条，总长186.65公里。
黄垒河 发源于昆嵛山西麓。流经烟台市牟平区、乳山市、文登区，在浪暖口入黄海，流域面积652平方公里，全长69公里。文登境内自庙东村以下，沿文登区与乳山市边界南流长17公里，流域面积115.73平方公里。境内有主、支流45条，总长66.0公里。
（李海波）
【土壤】 根据全区第二次土壤普查资料，全区土壤有6个土类，10个亚类，14个土属，97个土种，179个变种。
棕壤 是在一定的生物气候条件下，由非钙质岩类，发育形成的一种地带性土壤，以棕色或棕褐色为主，淋溶淀积作用明显，心土层较粘重，无石灰反应，土壤呈微酸酸性反应，PH值6左右，是全区主要土壤类型，分布于全区各地。可利用面积13.15万公顷，占可利用总面积的83.59%。棕壤按其剖面发育性态和潜水状况，可分为棕壤性土（俗称石碴土、岭砂土等）、棕壤亚类（俗称黄土、黄堰土）、白浆化棕壤（俗称白浆土、包浆土）和潮棕壤（俗称潮黄土、黑黄土、黑土）四个亚类。其分布与地形地貌关系密切，山丘中上部为棕壤性土，土体厚度一般小于60厘米，土壤疏松，结构较差；中下部为棕壤亚类，土体厚度在1米以上，心土层（即淀积层）较粘重，持水力强，生产能力中等；白浆化棕壤主要分布在缓坡地带，泽库镇北部和泽头镇上泊子等地较多，表土下有一含大量铁锰结构的白色土层，底部粘重紧实，极难透水，汛期易泡浆，滞水解涝，理化性能差；潮棕壤分布在地势较平坦的泊区，潜水位2－3米，土层深厚，水分状况较好，生产性能在棕壤土类中居首位。
潮土 是发育在河流冲积及海相沉积物上，是受潜水作用形成的一类土壤。分布在沿河两岸及近海地带，土层深厚，质地层次明显，地下水位1－2米，土壤反应近中性。全区可利用面积2.19万公顷，占总面积的13.9%。按潜水水质等状况可分为潮土（俗称河淤土、淤土）和盐化潮土（俗称盐化土）2个亚类。
潮土亚类分布在河流两岸和近沿海处，除部分质地适中外，大部分属砂性土，易耕作，通透性强，漏水漏肥严重。
盐化潮土亚类，主要分布在小观、泽头、宋村、侯家、泽库等镇沿海地带，表层为砂壤或壤质土，潜水位1米左右，地表有不同程度的返盐现象，影响作物的出苗和生长发育。
水稻土 是盐化潮土经人为淹水耕作形成的，主要分布在昌阳农场和西廒村西部、南部。土层深厚，有返盐现象，呈中性至碱性反应，PH值7.5左右，可利用面积980公顷，占可利用总面积的0.62%。
盐土 由海相沉积而成。主要分布在沿海地带，土壤层全盐含量1.19－4.67%，土壤含盐量大，农作物难以生长，多生长芦苇、碱蓬、海角菜、盐蒿等耐盐植物，有的则成为光板地或人工盐田。全区总面积4233公顷，其中可利用面积1673公顷，占可利用总面积的1.07%。
风砂土 是河流冲积和风积共同作用形成的。主要分布在母猪河东岸，呈沙丘状，通体松砂，现多营造林木，春季仍有不同程度的风蚀现象，为半固定风砂土，可利用面积420公顷，占可利用总面积的0.27%。
山地草甸型土 分布在昆嵛山海拔700米左右的山体上，可利用面积866.7公顷，占可利用面积的0.55%。因海拔高、气温低、湿度大，风力强，乔木树种稀少，草本植物生长茂盛，土壤积累较厚腐殖质，有机质含量达6%。（刘忠良）
【海域】 文登南临黄海，海岸线东起靳家店村南蔡官屯河口（37°02′00″N，122°12′00″E），曲折西去，止于黄垒河口（36°54′48″N，121°51′20″E），全长155.88公里。15米等深线以内浅海海域面积292.7平方公里，滩涂126平方公里。沿海有靖海湾、五垒岛湾2处海湾。近海中有牛心岛（面积0.01平方公里）、里岛（面积0.006平方公里）、鳌头、华山、怀石、文登人石、陀螺头7个小岛屿。有明礁1处、暗礁5处、低潮露出礁4处，最大面积不足0.01平方公里。（时永平）