本處所轄灌溉區域位於臺灣西部,以大肚山台地為界,分為2個灌溉地區,一為大肚山台地東麓至中央山脈之間的臺中盆地;另一地區則從大肚山台地西麓至西部海岸間的大肚、清水、大甲、苑裡等沿海平原。轄內地質苑裡、后里、新社、大肚山等部份地區屬紅土層,大甲、清水地區屬沙灰色土質,其餘地區均為壤土及砂質壤土。
主要灌水源分別取自大安溪、大甲溪、烏溪等三大河川,這三條河川均發源於中央山脈,乾旱季時抽地下水作為補助水源。除了大茅埔圳、大肚圳以抽取地下水或抽水位灌溉水源外,其餘各圳均直接由河川攔水灌溉。 本處建立後,即著手整頓以前之陳舊灌排渠道,積極興建、改善、維護、淘汰人工操作各種水利措施,轄內之灌溉水源以大安、大甲、大肚及分、支流為主,少部分灌溉區引用回歸水灌溉。