Le comté d'Orange a un climat typique méditerranéen : l'hiver doux et l'été chaud. Il y a 320 jours de soleil par an. Au mois de décembre, la température monte à 18°-21 °C (selon les villes) l'après-midi, mais baisse à 9 °C,10 °C la nuit. L'été, il fait jusqu'à 28 °C, voire 30 °C pendant les jours de fortes chaleurs. Cela dépend des villes, au bord de la mer il fait plus doux: 28 °C mais par exemple à Yorba Linda il peut faire 35 °C. Il pleut 20 jours par an.
Le comté d'Orange est bordé au sud-ouest par l'océan Pacifique, au nord-ouest par le comté de Los Angeles, au nord-est par le comté de San Bernardino, à l'est par le comté de Riverside et au sud par le comté de San Diego. Il fait partie de la région urbaine du Grand Los Angeles.
La partie septentrionale du comté s'étend sur la plaine côtière du Bassin de Los Angeles alors que la moitié sud repose sur les contreforts des montagnes de Santa Ana. La plupart des habitants résident dans l'une des deux vallées superficielles du bassin, la vallée de Santa Ana et la vallée de Saddleback. La Santa Ana est le principal cours d'eau du comté.
Les villes du comté sont interconnectées par un réseau d'autoroutes que les résidents appellent communément par leur numéro au lieu de leur nom habituel. La plus importante est la Santa Ana Freeway, (une portion de l'Interstate 5), qui va du nord au sud en coupant en deux la longueur du comté. Elle rejoint une autre route nord-sud, l'autoroute de San Diego - l'Interstate 405, à Irvine. Leur point de rencontre à El Toro Y crée l'un des échangeurs routiers les plus utilisés des États-Unis.
Les habitants divisent donc souvent leur comté en une partie Nord et une partie Sud, ce qui est opposé à la division de type est-ouest caractérisée par les villes de la côte et de l'intérieur du pays. Cette division n'est pas officielle, mais on peut la tracer quelque part au long des villes de Tustin, Irvine et Costa Mesa-Newport Beach.
Le chef-lieu du comté est établi à Santa Ana. Les pouvoirs exécutif et législatif sont détenus par un Board of Supervisors de cinq membres. Chaque responsable est élu par les habitants d'un district régional. Le conseil supervise les activités des départements et des agences du comté, les services et le développement. Au début de chaque année les responsables choisissent un président et un vice-président mais l'administration est contrôlée par un administrateur professionnel, le County Executive.
Le climat méditerranéen du comté et ses kilomètres de plages attirent chaque année des millions de touristes. Huntington Beach est un célèbre centre du surf surnommé "Surf City, U.S.A", et de nombreuses compétitions s'y déroulent. Les autres destinations touristiques incluent le parc à thème Disneyland, le parc Disney California Adventure à Anaheim et Knott's Berry Farm à Buena Park. Le Anaheim Convention Center est le plus grand complexe de sa catégorie situé sur la côte ouest du pays. Little Saigon est un autre centre touristique important qui accueille la plus grande concentration de Vietnamiens en dehors de leur pays Les bâtiments remarquables sont la Crystal Cathedral de Garden Grove, le plus grand lieu de culte de Californie; le Balboa Pavilion de Newport Beach; le port d'Huntington Beach et la mission San Juan Capistrano.
Quelques uns des quartiers les plus chers et sélectifs des États-Unis sont situés dans le comté, surtout près de la côte (la Orange Coast). De vastes centres commerciaux parsèment le comté, comme le Irvine Spectrum Center, le South Coast Plaza à Costa Mesa, Fashion Island à Newport Beach, et The Block à Orange.
Le comté possède aussi des banlieues chics (type de maisons présentées dans la série Desperate housewives) ce sont des quartiers avec de grandes maisons de lattes en bois de couleur pastel avec piscines, jardin très entretenus qui se vendent plusieurs millions de dollars.
Les centres touristiques principaux sont la mission San Juan Capistrano et le Richard Nixon Library & Birthplace (qui est la seule bibliothèque présidentielle privée du pays depuis que le gouvernement a construit ces bibliothèques en 1939) à Yorba Linda. La Nixon Home est un National Historic Landmark, comme l'est celle de Madam Helena Modjeska, à Modjeska Canyon dans Santiago Creek.