Theo Điều tra Dân số 2010 của Cục Thống kê Dân số Hoa Kỳ, Quận Cam có tổng diện tích 2.460 km² trong đó đất liền là 2.050 km² mặt nước chiếm 410 km² (16,6% tổng diện tích). Quận giáp Thái Bình Dương về phía tây, Quận Los Angeles về phía bắc, Quận San Bernardino về phía đông bắc, Quận Riverside về phía đông và Quận San Diego về phía nam. Điểm cao nhất của Quận là Santiago Peak(1.734 m) cách phía đông Santa Ana khoảng 32 km. Gần Santiago Peak là Modjeska Peak chỉ thấp hơn 60 m, đỉnh của nó được biết với cái tên Saddleback có thể thấy được từ hầu hết mọi nơi trong Quận.

Danh lam thắng cảnh

Thời tiết ấm áp và các bãi biển quanh năm tại khu vực này thu hút hàng triệu du khách hàng năm.

Huntington Beach là một điểm nóng để tắm nắng và lướt sóng. Nhiều cuộc thi lướt sóng (surfing) được tổ chức tại thành phố này hàng năm. Một số công viên giải trí nổi tiếng trên thế giới có tại quận này, như Disneyland và Disney's California Adventure tại Anaheim và Knott's Berry Farm tại Buena Park. Trường Đại học California tại Irvine và nơi sinh trưởng của cố Tổng thống Richard Nixon cũng ở trong quận này. Khu vực Little Saigon (Tiểu Sài Gòn) trong quận này cũng đáng được chú ý, vì đây là nơi cư ngụ của số người Việt đông đảo nhất ngoài lãnh thổ Việt Nam.