화대군 동쪽과 남쪽은 동해, 서쪽은 김책시·길주군, 북쪽은 명천군과 접하고 있다. 동경 129°17′∼129°47′, 북위 40°46′∼40°59′에 위치한다. 면적은 480.0km²로 도 면적의 약 3%를 차지한다. 인구는 6만 7,677명(2008년)이다. 군소재지는 화대읍이며, 화대천을 끼고 그 북안의 산록과 곡구에 자리하고 있다.
화대군 지명은 군내에 있는 국화대산(菊花臺山)에서 유래하였다. 『신증동국여지승람』에 “국화대산은 현의 남쪽 125리에 있다”는 내용이 있다. 이 기록에 의하면 지명의 역사는 조선 전기까지 거슬러 올라간다. 이 지명은 이후의 『해동지도』나 『대동여지도』 등의 고지도에서도 보이고 있다.
북동부에는 동해안에 칠보산줄기가 북서∼남동 방향으로 바다까지 뻗어 있고, 거기서 갈라진 지맥이 남동쪽 내륙으로 뻗쳐 있다. 서쪽에는 함경산줄기의 만탑산에서부터 시작한 만탑산줄기가 바닷가까지 남북 방향으로 뻗어 있다. 동부에는 향로봉(844m)·곰덕산(877m)·기암동뒤산(546m)·시루봉(664m) 등이 솟아 있다. 서부에는 광덕산(475m)·칼산(531m)·평덕산(337m) 등이 솟아 있다.
지세는 북쪽이 높고 남쪽이 낮다. 넓은 골짜기가 남쪽을 향해 열려 있다. 명천군 두봉산에서 발원한 화대천이 이 구조곡을 따라 남으로 흘러 동해로 들어간다. 이밖에도 향로봉 서사면에서 발원한 용산천(龍山川), 곰덕산 남사면에서 발원한 하평천(荷坪川), 남서쪽 김책시와의 경계를 따라 흐르는 남대천(南大川)이 동해로 유입된다. 이들 하천은 바다로 곧장 흐르기 때문에 길이가 비교적 짧다. 또한 하천은 깊은 산곡을 흐르기 때문에 평탄지가 거의 없고, 화대천 하류에 국한하여 소규모 평탄지가 나타난다. 해안의 화대천 이서지역은 사질해안이고, 이동지역은 암석해안이다. 특히 운만대에서 무수단에 이르는 구간은 350m 내외의 절벽으로 이루어져 있고 아름다운 해안경관은 잘 알려져 있다. 하천 유역에는 하평저수지·주의저수지·토원저수지 등이 조성되어 있다.
산림은 군 면적의 83%를 차지하며, 주요 수종은 소나무이다. 산에는 갖가지 약용식물과 산채가 많이 분포하며, 송동리·주의리는 화대읍 배후의 산에서 생산되는 송이버섯은 이 지역의 특산물이다.
기후는 동해의 영향을 많이 받아 함경남도에서 기온이 가장 높은 지역에 속한다. 연평균기온은 8.1℃, 1월 평균기온은 –6.9℃, 8월 평균기온은 22.0℃이다. 연강수량은 610㎜로 소우지역에 속한다. 서리는 10월 중순부터 내리기 시작하여 이듬해 4월 중순까지 내린다.
본래 길주군과 명천군에 속하는 지역이었다. 1952년 길주군 동해면과 명천군 하고면·하가면·상가면(10개리), 상고면(1개리)를 분리·통합하여 화대군을 신설한 이래 오늘에 이르고 있다. 1954년 자가리·양촌리 일부를 재편해 석리·송동리를 신설하였다. 용포리·장덕리 일부를 양촌리에 이관하고, 둔전리는 화대읍에 편입하면서 폐지하였다. 1961년 학림리를 용원리로, 철주리를 석성리로 각각 개칭하였다.
행정구역은 1읍(화대읍), 20리(교향리, 금성리, 도원리, 무수단리, 목진리, 불로리, 석성리, 사포리, 석현리, 송동리, 양촌리, 용원리, 용포리, 자가리, 장덕리, 정문리, 주의리, 증산리, 창촌리, 하평리)로 이루어져 있다.
경제는 농업과 수산업이 중심을 이룬다. 농경지는 군 면적의 17%에 지나지 않으며, 주로 하천 연안이나 하류에 많다. 토지이용은 밭이 50% 이상을 차지하고, 논은 30%에 머물고 있다. 밭작물에서 중심을 이루는 것은 옥수수이며, 특히 하천의 중류지역에서 많이 재배된다. 이밖에도 공예작물로서의 담배와 함께 참외·채소·감자 등도 생산되고, 배는 도내에서도 높은 생산비율을 차지한다. 평천 하류에서는 넓은 뽕나무 밭이 펼쳐져 있고 전문잠업농장에서는 누에고치를 생산한다. 벼의 재배는 하천 하류의 저평한 지역에서 활발하다. 수산업은 영세한 편이지만 수산잠수사업소, 무수단잠수사업소 등에서 냉동설비와 절임설비를 갖추고 명태·송어·청어·가자미·멸치 등을 어획한다.
유적으로는 금성리산성(북한 문화재 제449호)이 있다. 이것은 조선시대의 성터인데, 1605년(선조 38)에 순찰사 이시발이 축성했다고 전해진다. 교통은 화대∼길주, 금성∼목진을 잇는 도로가 있다. 수상 교통을 통해서는 사포항에서 나선·청진·김책·흥남으로 갈 수 있다. 길주까지는 34㎞, 김책까지는 53㎞이다.