在浙江省东南部、温州湾东缘海域。面积892平方千米，其中陆地面积123.9平方千米。人口12.6万。辖3镇、8乡。县人民政府驻北岙镇。1953年析玉环县洞头、大门区及周围岛屿置，治今址。以洞头岛得名。1958年并入玉环县。1960年玉环县撤销，原洞头地划属温州市。1964年再置。境由103个大小岛屿及259个礁组成，有“百岛县”之称。岛上丘陵起伏，沿岸有小块平原，多天然良港、盐田，滩涂广阔。岛际水道、航线纵横。属中亚热带海洋性气候。渔业发达，盛产带鱼、鲳鱼、黄鱼、鳗鱼、石斑鱼、梭子蟹、虾、紫菜，其中紫菜产量占全省的三分之二。有电力、化工、制药、水产品加工、机械、鱼粉饲料、建材、电器等工业。主要矿产资源有花岗石、蛎壳等。历为海上南北交通要津。洞头岛、大门岛和霓屿岛有公路通本岛主要港口和居民点。海运通上海、福州、厦门、广州、大连、基隆等地，岛际通轮渡。自然景观有山海之雄，奇礁之秀，岩滩之美，有仙叠岩、半屏山、大瞿岛、大门岛、南炮台山等，为省级风景名胜区。