望海樓位於洞頭本島西北海拔227公尺的煙墩山頂，距縣城約4公里，為洞頭的標誌性建築。主樓高35.4公尺，為東南沿海最高的景觀樓閣。
景區由遊客服務中心、山門、顏延之雕像、詩詞碑廊、主樓、泓澄亭、心賞亭、同輝亭、品茗閣、海洋動物故事園等組成，被譽為「氣吞吳越三千里，名貫東南第一樓」。
望海樓始建於南朝劉宋時期（公元434年），距今已有1500多年歷史，與謝靈運齊名，時稱「顏謝」的詩人顏延之，任永嘉郡太守。他留戀洞頭的秀美景色，命人在洞頭的青嶴山（今大門島）建望海樓，以觀賞海景。400年後的唐寶利年間（西元825-826年），溫州刺史張又新前來尋樓，有感於樓館無存，作詩記雲：「靈海泓澄匝翠峰，昔賢心賞已成空。今朝亭館無遺制，積水滄浪一望中。」
望海樓雖已不存，但直至清代，人們仍掛記。清代詩人戴文俊作詩《望海賦》感懷：「天風振袂上危亭，蜃市初消海氣清。日暮雲中君不至，高歌獨有老龍聽。」
望海樓2012年落成為洞頭新地標
為了恢復昔日景觀，望海樓於2012年6月完成，並成為中國文化名樓。主樓仿清式建築，坐北朝南，占地700平方公尺，樓層明三暗五，三、五層設計有外圍觀景廊，樓頂部置4座小閣，呈眾星拱月之勢。
主樓內1～4層為洞頭的海洋文化展示廳，1樓為「帆錨相依廳」，大型貝雕《帆錨相依》象徵著洞頭的先民揚帆而來、定錨扎根，合力開發洞頭列島，貝雕帆上的8個大字「洞天福地、從此開頭」為台灣詩人余光中於2010年遊覽洞頭時對洞頭的縣名賦予全新的詮釋；2樓為「耕海牧魚廳」，展現洞頭漁業生活概況及相關習俗；3樓為「閩甌風情廳」，介紹洞頭列島融合閩南文化和東甌文化於一體的漁村生活習俗；4樓為「非遺奇葩廳」，展現洞頭縣列入中國國家和省級非物質文化遺產名錄的項目。
5樓為「觀景廊」，繞著觀景廊四望，洞頭諸島歷歷在目，南向為洞頭中心漁港、半屏山及周邊島嶼；東望為新老城區，樓宇林立；北邊可見七橋連接的八個島；西眺則是浩瀚大海。
