水海道市の面積は昭和二九年七月市制施行時には六〇・三〇平方キロメートルであったが、翌年には筑波郡真瀬村の老田渕、同郡谷和原村川又地区を編入した結果、六一・九九平方キロメートルとなり、昭和三一年には北相馬郡内守谷村・菅生村と合併し七九・二八平方キロメートルとなった。その後多少の面積の変動があり、現在では七九・六二平方キロメートルとなっている。
　市の地目別構成を別表でみると、田、宅地等は増加しているものの畑、山林原野は漸減の方向にあり少しずつ都市化の影響をうけている。
　

　
　人口は市制施行直後の昭和三一年に四万人を越えたが、その後、高度経済成長期に市外転出者が顕著になり昭和四〇年には三万六〇〇〇人まで漸減していた。しかし、この時期を境に人口は再び上昇カーブに転じている。昭和四五年の国勢調査では社会動態のマイナス分を自然動態のプラス分で補うかたちとなっており、社会・自然動態ともにプラスに転ずるのは昭和五〇年以降である。