勐海冬无严寒，夏无酷暑，地处西双版纳州西部，西和南与缅甸交界，国境线长达146公里。勐海县地处横断山系纵谷区南端，为怒山山脉的余脉，地势中部平外围高。中部平坦的残存高原面上分布着9个万亩以上的坝子，这些坝子的海拔在650—1180米之间。
澜沧江流过县境的东北部，主要支流有南哈河、南果河、南览河。南哈河自西向东横贯县境中部，流经勐遮、勐混、勐海坝子后在景洪区汇入澜沧江。全县总面积5511平方公里，有近30万人。
勐海是以傣族首领文海的名字命名的。“海”意思为厉害、有能耐，即是说这是能人居住的地方。
植被以阔叶林为主，主要产水稻、茶叶。现有通到打洛和双江的两条公路经过县城。
