海口市地处南渡江下游河口河网地带和休眠火山口地带,潜水、承压水分布广泛。潜水含水层以南渡江三角洲潜水和玄武岩孔隙裂隙潜水为主,分布范围分别近800平方公里、400平方公里,水位单位涌水量分别可达14.6/秒、30升/秒。地下承压水处于雷琼盆地,含水总厚度达200米~350米,老海口、秀英两段可采量共27万立方米/昼夜。地下热矿泉水处于琼北自流水盆地东北部新生代厚层,分布面积约200平方公里。
海口市北面临海,海域面积830平方公里,海岸线长131公里。海水平均水温25℃,最高34℃,最低17.2℃。透明度1米,最大达2米。浅海盐度29.6%—31.8%。大部分海底平缓,以软泥为主,泥沙次之;靠近沙滩海岸一带海底以细沙为主。近海水质富含有机物质和无机盐。60—100米等深线以内的海域面积约200平方公里,10米等深线以内的浅海、滩涂面积上百平方公里。海口市大部分海岸坡度平缓,岸线开阔连绵,沙岸带沙细洁白,有热带海洋世界、假日海滩、白沙门海滩、西秀海滩、粤海铁路通道南站码头海滩、东寨港海滨海滩、桂林洋海滩等海滨风景区和游乐区。港湾与近海还有少许岛礁和潮滩。