길이 51.3㎞. 만덕봉(萬德峰, 1,035m)과 대화실산(大花實山, 1,010m) 사이에 있는 삽당령(揷堂嶺)을 분수계(分水界)로 북쪽으로 흐르는 수계(水系)가 왕산면 목계리에 이르러 하곡이 약간 넓어지면서 도마리 일대에 왕산면 소재지를 이루고, 계속 북쪽으로 흐르다 성산면 오봉리의 왕산교에 이르러 고루포기산(1,232m)과 화란봉(花蘭峰, 1,065m) 사이의 동쪽과 서쪽 사면에서 발원한 수계가 왕산리에서 합류하여 북쪽으로 흐르는 지류와 합류한다.
여기에서 유로가 동북쪽으로 변하고 구정면과 성산면의 면계를 이루면서 동쪽으로 흘러, 동해안에서는 비교적 넓고 기름진 충적지를 이루고 견소동과 남항진동 사이에서 동해로 흘러든다. 남대천이 운반한 모래는 연안류에 의하여 견소동과 강문동 사이와 남항진동 일대의 해안에 넓은 백사장을 이루어 놓았다.
강릉지역의 2007년 연평균기온은 13.8℃로 평년(30년)과 같은 값이 나타났으며, 강수량은 2007년 1,442.4㎜로 평년(30년)의 1,401.9㎜보다 40.5㎜ 많았다.
구산리에서 강릉시내에 이르는 강의 북쪽은 영동고속도로가 나란히 달리고, 노암동에서는 영동선철도가 지나고 있다. 원래 남천(南川)이라 불렸던 이 하천은 물이 맑아 강릉시민들이 즐겨 이용하고 있다. 은어 · 칠성뱀장어 등 담수어가 많으며, 매년 열리는 강릉단오제 행사도 이 남대천 연변(沿邊)에서 행해진다.
남대천 유역의 강릉시는 동쪽으로 동해바다와 연접하고, 내륙으로는 홍천군 내면, 평창군 진부면 · 대관령면, 동해시, 정선군 임계면 · 북면, 양양군 현북면 · 현남면 등 5개 시 · 군과 경계를 이루고 있는 총 면적 1,039.8㎢의 도시이다. 남북으로 길게 뻗은 백두대간(白頭大幹)의 동편에 위치하여 도시 서쪽은 대부분 중 산간지역이고, 도시의 중심지역은 평저한 구릉지대이나 주변 외곽 지역은 중 산간지대를 형성하고 있다.
강릉시의 토지이용 현황은 임야가 81.0%(842.54㎢), 전(田)이 4.9%(50.45㎢), 답(畓)이 5.4%(56.30㎢)로 구성되어 있어 산지를 제외한 이용 가능 지역은 상당히 적어 도시 성장의 제약이 되고 있다.
강릉시의 인구증가는 지난 2000년 233,812명으로 정점을 이룬 후 지속적인 감소 추세를 보이고 있으며, 2007년 12월말 기준 강릉시의 인구는 228,325명(남 110,730명, 여 111,370명)이다. 인구는 인구밀도는 1㎢당 213.6명(2007년말 기준)이며 강원도 평균 인구밀도 89.8명 보다 2.4배 정도 높다.