洞头区在中国浙江省东南海上，是温州市下辖的市辖区。
1953年6月，以温州专区玉环县的洞头、大门诸岛析置洞头县；1958年10月，并入玉环县，仍属温州专区；1959年撤销玉环县，辖区改归温岭县和温州市；1964年复置县，属温州专区、温州地区、温州市。2015年，洞头撤县设区，龙湾区灵昆街道划入。
洞头区处于浙江省温州市瓯江口外东部，乐清湾外以南的浙南近海，陆域面积为100.3平方千米，海域面积达792平方千米。由168个岛屿（其中有人岛14个）和176个岛礁组成的洞头列岛，大约形成于7000年前的一次海侵。洞头各岛均呈东西走向，属海岛丘陵地形，最高海拔为391.80米。
洞头渔场面积4800多平方公里，是浙江第二大渔场、“中国羊栖菜之乡”，常年洄游的鱼类、虾蟹类300多种，10米等深线以内浅海26.6万亩，潮间带滩涂10.16万亩。海洋能源蕴藏丰富，属全国风能密度一类区，可设计总装机容量10万千瓦以上。潮汐运动显著，平均潮差4.01米，属中国强潮区之一。
洞头区下辖6个街道办事处、1个镇、1个乡：
北岙街道、灵昆街道、东屏街道、元觉街道、霓屿街道、大门镇和鹿西乡。
区政府驻地为洞头岛北岙街道，有住人岛14个。人口13.06万（2012年底统计），常住人口8.77万（洞头县2010年第六次全国人口普查主要数据公报）。
根据第七次全国人口普查数据，截至2020年11月1日零时，洞头区常住人口为107027人。
2022年初常住人口为15.03万人，其中城镇常住人口为8.16万人。户籍人口总数为15.4万人。
洞头风景以石奇、滩佳、礁美、洞幽、鱼丰、鸟多为特点，主要景点包括以下几处。
除普通话之外，洞头县以三盘大桥为界，南部洞头岛、半屏岛、大瞿岛等地多为福建移民，通用浙南闽语，北部大三盘岛、大门岛、元觉、霓屿等地多为乐清移民，通用温州话。
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