1、行政地位不同。海口是海南省的省会城市。三亚是海南省的一个地级市。
2、地理位置不同。海口地处海南岛北部（北纬19°31′～20°04′，东经110°07′～110°42′）。三亚地处海南岛的最南端（18°09′34″~18°37′27″、东经108°56′30″~109°48′28″）。
3、城市规模不同。海口由本岛海南岛（部分）、离岛海甸岛、新埠岛组成，全市总面积3145.93平方千米。三亚市陆地总面积1919.58平方千米，海域总面积6000平方千米。
4、区划沿革不同。1986年海口为广东省辖地级市，1988年4月13日成立海南经济特区，海口市定为海南省省会。2002年10月16日海口、琼山两市合并，成立新海口市。1987年9月26日三亚市升格为地级市。2014年2月11日三亚市撤六镇新设四区。
