1. Vị trí địa lý, địa hình

- Phường Đồng Sơn được thành lập theo Nghị quyết số 1680/NQ-UBTVQH15 ngày 16/6/2025 của Ủy ban Thường vụ Quốc hội về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã của tỉnh Quảng Trị năm 2025 trên cơ sở sắp xếp toàn bộ diện tích tự nhiên, quy mô dân số của phường Bắc Nghĩa, phường Đồng Sơn, xã Nghĩa Ninh và xã Thuận Đức (cũ). Phường Đồng Sơn (mới) có tổng diện tích tự nhiên là 88,03 km2; quy mô dân số là: 32.396 người (10.999 hộ); có 36 Tổ dân phố.

- Phường Đồng Sơn nằm về phía Tây và Đông của đường Hồ Chí Minh (nhánh Đông), địa hình phía Tây có dạng vùng gò đồi nhấp nhô, có hướng thấp dần từ Tây sang Đông, độ dốc từ 7 - 10 %. Cao độ trung bình từ 5 - 10 m, chỗ cao nhất là 15,0 m; thấp nhất là 3,0 m; phần đồi chủ yếu là đất rừng sản xuất và đất rừng phòng hộ, xen lẫn vùng đồi là các vùng trũng, khe suối dễ xảy ra lũ quét, sạt lở đất. Phía Đông khá bằng phẳng, là nơi tập trung các khu dân cư, các công trình công cộng và đất sản xuất nông nghiệp.

Điều kiện địa lý tự nhiên đã tạo nên cho Đồng Sơn nhiều lợi thế về tài nguyên thiên nhiên, là những điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế-xã hội song cũng là nơi thường xuyên chịu tác động của thiên tai.

2. Thời tiết và khí hậu thủy văn

Phường Đồng Sơn có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam, với đặc trưng chung của khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam và mùa Đông lạnh ở phía Bắc. Đây là kiểu thời tiết chung của tỉnh Quảng Trị. Vì vậy, điều kiện khí hậu ở Đồng Sơn khá khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng của  gió Tây Nam (gió Lào) hoạt động mạnh, thường chịu ảnh hưởng của bão và mưa lớn. Bên cạnh đó, vào Mùa lạnh nhiệt độ thấp kết hợp gió mùa Đông Bắc gây ra rét đậm. Ngoài ra còn chịu ảnh hưởng của các loại thiên tai như hạn hán, sét, sương muối, sương mù, mưa lớn...

3. Hệ thống sông, đê kè, hồ đập

- Hệ thống sông ngòi, khe suối ngắn, dốc nên mùa mưa bão thường có hiện tượng nước dâng gây ngập lụt cục bộ tại các tổ dân phố 3, 4, 5, 9, phương xuân ... ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của nhân dân.

- Đồng Sơn chịu ảnh hưởng của các hồ đập lớn nhỏ, trong đó có các hồ có dung tích khá lớn như: Hồ Phú Vinh (22,36 triệu m3), Hồ Đồng Sơn (2,57 triệu m3.... Đây là những hồ đập có tác dụng phục vụ n­ước cho sinh hoạt, thuỷ lợi, tưới tiêu, ngăn lũ.