เกาะช้างเป็นเกาะที่ใหญ่เป็นอันดับสองของประเทศรองจากเกาะภูเก็ต โดยมีพื้นที่ทั่วทั้งเกาะ 429 กิโลเมตร หากรวมเกาะบริวารน้อยใหญ่อีก 28 เกาะ ก็จะมีพื้นที่ทั้งหมด 650 ตารางกิโลเมตร
พื้นที่ร้อยละ 15 เป็นพื้นราบแนวชายฝั่ง ร้อยละ 85 เป็นภูเขาสูงสลับซับซ้อน มียอดสูงสุด คือ ยอดเขาสลักเพชร สูง 743 เมตร รองลงมาคือ เขาจอมปราสาท 1 และเขาอีแอ่น ที่สมบูรณ์ไปด้วยป่าดิบชื้นและป่าดิบเขา เป็นต้นกำเนิดของธารน้ำตกและลำคลองสายสั้นๆรอบเกาะ เช่น น้ำตกธารมะยม น้ำตกคลองพลู น้ำตกคลองหนึ่ง น้ำตกคีรีเพชร คลองพร้าว คลองมะกอก คลองนนทรี คลองสลักเพชร เป็นต้น สภาพภูมิอากาศโดยทั่วไปของเกาะช้าง มีอุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ 27 องศาเซลเซียล ฝนตกเกือบตลอดปี ปริมาณน้ำฝนประมาณ 5,500-6,500 มิลลิเมตรต่อปี โดยเฉพาะช่วงที่ได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้หรือที่เรียกว่าลมมรสุม ซึ่งพัดจากทะเลเข้าหาฝั่งระหว่างเดือนพฤษภาคม-ตุลาคม จะมีฝนตกชุกและมีคลื่นลมแรง
ขณะที่เดือนพฤศจิกายน-มกราคม ได้รับอิทธิพลของลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือหรือลมว่าว ซึ่งพัดจากฝั่งออกสู่ทะเล คลื่นลมมีลักษณะถี่และมีเป็นช่วงๆ ละ 3-7 วัน จากนั้นค่อยๆเบาลงจนคลื่นลมสงบ อีก 1-2 สัปดาห์ก็จะมีคลื่นลมมาอีกสลับกันไป
ทั้งนี้เดือนกุมภาพันธ์-เมษายนได้รับอิทธิพลของลมทางใต้หรือที่เรียกกันว่าลมพัทยา ริ้วคลื่น มีลักษณะห่างคล้ายลูกกลิ้งไม่รุนแรง นักท่องเที่ยวและนักตกปลานิยมเข้ามาเยือนเกาะช้างในช่วงสามเดือนนี้มากที่สุด
นอกจากนี้เดือนเมษายน-พฤษภาคมและเดือนกันยายน-ตุลาคม ซึ่งถือเป็นช่วงที่เข้าและออกจากฤดูฝน บางครั้งอากาศจะแปรปรวน ทำให้เกิดลมเปลี่ยนฤดูหรือลมงวง ลมนี้มีอำนาจร้ายแรง ถ้าพัดผ่านในทะเลตรงกับเรือลำใด มักทำให้เรือลำนั้นๆอับปางลง ในอดีตนับตั้งแต่สมัยกรุงศรีอยุธยาผ่านเลยมาจนถึงกรุงรัตนโกสินทร์ตอนต้น เกาะช้างคือที่พักหลบคลื่นลมในฤดูมรสุมของเรือสำเภาจากเมืองจีนที่เดินทางเข้ามาค้าขายกับไทย จึงเชื่อกันว่าชาวจีนที่มากับเรือสำเภาคือผู้บุกเบิกรุ่นแรกๆที่เข้ามาตั้งถิ่นฐานทำกินอยู่บนเกาะช้าง ทางราชการเองได้จัดตั้งด่านศุลกาสถาน (CUSTOM HOUSE) ขึ้นที่บ้านด่าน ตำบลเกาะช้างเพื่อเก็บภาษีจากเรือสำเภาจีน
ต่อมาในปี พ.ศ. 2440 ได้จัดตั้งอำเภอเกาะช้างขึ้นที่บ้านด่าน โดยมีพื้นที่ครอบคลุมตำบลแหลมงอบ (อำเภอแหลมงอบในปัจจุบัน) เกาะกูดและเกาะต่างๆในทะเลตราดรวม 52 เกาะ
จน พ.ศ. 2450 เรือสำเภาจีนเดินทางเข้ามาค้าขายน้อยลง เนื่องจากอิทธิพลของฝรั่งเศสที่เข้ามาล่าอาณานิคม ประชาชนจากแหลมงอบก็ไม่ค่อยเดินทางมายังอำเภอเกาะช้าง ทางราชการจึงย้ายที่ว่าการอำเภอ เกาะช้างไปตั้งอยู่ที่ฝั่งตำบลแหลมงอบ จนกระทั่ง พ.ศ.2482 จึงเปลี่ยนชื่อเป็นอำเภอแหลมงอบตามสถานที่ตั้ง นับแต่นั้นเกาะช้างก็ถูกเปลี่ยนฐานะเป็นตำบลหนึ่งของอำเภอแหลมงอบ
อย่างไรก็ตามเมื่อความสวยงามตามธรรมชาติของเกาะช้าง คือเสน่ห์จูงใจให้นักท่องเที่ยวเดินทางมาเยือนมากขึ้น จากกาลเวลาที่ผ่านมาจึงทำให้ธุรกิจการท่องเที่ยวของเกาะช้างค่อยๆเติบโตขึ้น อาทิ บังกะโล รีสอร์ท โรงแรม ร้านอาหาร เรือโดยสารและรถสองแถวประจำทาง ฯลฯ ในที่สุดกระทรวงมหาดไทยจึงได้ประกาศจัดตั้งกิ่งอำเภอเกาะช้างขึ้น เมื่อวันที่ 30 เมษายน พ.ศ.2537 ต่อมาเมื่อธุรกิจการท่องเที่ยวของเกาะช้างยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะภายหลังนโยบายส่งเสริมการท่องเที่ยวในยุคของรัฐบาล พ.ต.ท.ทักษิณ ชินวัตร ทำให้มีนักท่องเที่ยวและผู้ประกอบการจากต่างถิ่นหลั่งไหลเข้าสู่เกาะช้างมากขึ้นเรื่อยๆ
ปัจจุบันกิ่งอำเภอเกาะช้างจึงได้รับการยกฐานะขึ้นเป็นอำเภอเกาะช้างอีกครั้งหนึ่งและได้ทำพิธีเปิดป้ายที่ว่าการอำเภอเกาะช้าง เมื่อวันที่ 8 กันยายน พ.ศ. 2550 ที่ผ่านมา รวมเวลาที่จัดตั้งครั้งแรกในปี พ.ศ. 2440 จนถึงปัจจุบันจึงเป็นเวลารวมกัน 110 ปี
อำเภอเกาะช้าง ประกอบไปด้วย 2 ตำบล คือ ตำบลเกาะช้างและตำบลเกาะช้างใต้ มีประชากร ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2550 จำนวน 6,579 คน ส่วนใหญ่ประกอบอาชีพทำสวนมะพร้าว สวนยางพารา สวนผลไม้และประมงชายฝั่ง อีกจำนวนไม่น้อยก็หันมาประกอบธุรกิจการท่องเที่ยว ซึ่งทุกวันนี้ได้กลายเป็นรายได้หลักที่ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง
