牛头山灌区龙头为牛头山水库，总库容3.025亿立方米；灌区内还有中型水库2座，小型水库6座，总蓄水量4394.3万立方米，并设有灌溉总干渠2条81.72公里，灌溉干渠256条148.6公里，灌溉支渠1062条1128.8公里。

牛头山水库灌区受益范围为临海城区、大田平原、椒北平原、桃渚平原；灌区设计灌溉面积35.9万亩，实际灌溉面积27.0万亩，其中旱涝保收面积17.08万亩。

灌区多年平均降水量1573毫米，易涝面积1.95万亩，排涝面积13.06万亩，排涝标准仅5年一遇。