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Wilhelmshaven liegt im Nordwesten Deutschlands an der Nordwestküste des Jadebusens, einer großen Meeresbucht an der Nordsee. Das Stadtgebiet liegt im östlichen Teil der ostfriesischen Halbinsel zwischen Dollart und Jadebusen. Die Wattgebiete in dieser Küstenregion gehören zum Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer.

Die Stadt wird durch die umgebende Marschlandschaft geprägt. Marschen sind generell flache Landstriche ohne natürliche Erhebungen. Entstehungsgeschichtlich gehört die Marsch zu den jüngsten geologischen Formationen. Sie ist holozänen, also nacheiszeitlichen Ursprunges. Bedingt durch die Marsch liegt Wilhelmshaven im Durchschnitt nur zwei Meter über Normalnull. Das Stadtgebiet muss daher vollständig durch Deiche vor Sturmfluten geschützt werden. Die ständige Erhaltung und Verbesserung der Deiche ist Aufgabe des III. Oldenburgischen Deichbands.

Die tiefste Stelle des Stadtgebiets befindet sich in der Maadesenkung am Kreuzelwerk mit 0,5 m unter NN. Die höchste Erhebung ist mit 11,8 m ü. NN der künstliche „Rüstringer Berg“ am Ölhafen. Er ist durch Sandabdeckung einer gesprengten Geschützstellung aus dem Zweiten Weltkrieg entstanden.

Große Teile im Osten der Stadtflächen cap man erst im 20. Jahrhundert der Nordsee abgerungen. Groden heißen hier die durch Deichbau und Entwässerung gewonnenen, flachen Neulandgebiete. Die folgenden drei Groden haben das Stadtgebiet beträchtlich vergrößert:

Zu diesen Flächen kam 2012 das neu aufgespülte Hafen- und Logistikgelände des JadeWeserPorts mit einer Fläche von rund 344 Hektar hinzu.

Eine Besonderheit birgt der geologische Untergrund von Wilhelmshaven. Das Nordwestdeutsche Becken ist mit großen Salzansammlungen, den sogenannten Salzstöcken durchzogen. Unter dem Stadtgebiet im Bereich des Ortsteils Coldewei liegt der Salzstock Rüstringen. Er wird seit 1968 als Speicherkaverne für die Erdöllagerung genutzt. Die Nord-West-Kavernengesellschaft (NWKG) betreibt zurzeit (Anfang 2010) 35 Kavernen mit einem Fassungsvermögen von 6,7 Milliarden Liter Rohöl. Die zylinderförmigen Kavernen haben eine horizontale Ausdehnung von ungefähr 250 mal 70 Meter und reichen bis zu 2000 Meter tief. Sie dienen der Lagerung der im Erdölbevorratungsgesetz vorgeschriebenen Erdölreserve für Krisenzeiten. 2010 erhielt die NWKG die Genehmigung zum Bau von sechs weiteren Kavernen.

Das Stadtgebiet wird auf zwei Seiten von großen Gewässern eingefasst. Im Osten wird die Stadt vollständig vom tiefen Fahrwasser der Innenjade begrenzt. Im Südosten Wilhelmshavens verläuft das Fahrwasser weitere zwei Kilometer durch den Jadebusen. Im Süden liegen die Wattgebiete des Jadebusens, die zweimal täglich vom Meerwasser der Nordsee überschwemmt werden. Der Tidenhub der Jade beträgt 3,15 m – 4,33 m, das ist etwa in view of that viel wie an der Wesermündung, ein halber Meter weniger als in Antwerpen und gut doppelt therefore viel wie in Rotterdam. Mit jedem Tidenzyklus strömt quick der gesamte Wasserinhalt des Jadebusens durch die Enge des Jadefahrwassers bei Flut ein und bei Ebbe wieder aus. Diese natürliche Pendelströmung spült das Fahrwasser ständig von etwaigen störenden Sandablagerungen frei. Sie ist hier wesentlich stärker als in den Flussmündungen von Elbe und Weser. Und der Eintrag von Sedimenten ist geringer. Allerdings stellt der starke Ebbstrom eine große Gefahr für Badende und Benutzer kleiner, vor allem unmotorisierter Wasserfahrzeuge dar.

Im Stadtgebiet gibt es 645 Hektar Wasserflächen, das sind 6,2 % der Gesamtfläche. Zum größten Teil bestehen diese Flächen aus den Hafenbecken des Innenhafens, also aus Vorhafen, Nordhafen, Ausrüstungshafen, Arsenalhafen, Verbindungshafen, Großer Hafen, Handelshafen, Kohlenhafen und Kanalhafen. Der Innenhafen wird über die größte Schleuse Deutschlands, die Seeschleuse der 4. Hafeneinfahrt, mit den Seeschifffahrtsstraßen der Nordsee verbunden.

Hinzu kommt die Fläche des Banter Sees, eines Brackwassersees, der bis 1945 als West- und Zwischenhafen zum Hafengebiet gehörte. Bei Kriegsende 1945 ordneten die Alliierten an, die Hafenbecken durch Dämme aus Trümmerschutt der zerbombten Stadt unbrauchbar zu machen. Der letzte noch verbliebene Damm, der Grodendamm, trennt den Banter See vom Großen Hafen. Es entstand ein künstlicher, leicht salzhaltiger See, der eines der großen Naherholungsgebiete bildet.

Auf dem Stadtgebiet beginnt/endet der Ems-Jade-Kanal. Er ist eine künstliche Wasserstraße, die Wilhelmshaven über Sande und Aurich mit Emden verbindet. Die Länge des Ems-Jade-Kanals im Stadtgebiet beträgt 10,5 km. Beim Ausbau der Hafenanlagen hatte er eine große Bedeutung, da auf ihm Material wie Sand, Steine, Kohlen etc. transportiert wurde. Heute besitzt der Kanal keine wirtschaftliche Bedeutung mehr, sondern wird hauptsächlich touristisch genutzt.

Der einzige Binnenfluss im Stadtgebiet ist die Maade. Mit den ihr angeschlossenen Tiefs, Zug- und Schaugräben dient sie in erster Linie der Entwässerung der tiefer gelegenen Flächen hinter den Deichen. Der Fluss mündet über ein Siel in der Nähe des Stadtteils Rüstersiel in die Jade. Dieses Maadesiel ist ein Mündungsschöpfwerk mit Seeschleuse, das die Ableitung des Flusses auch dann sicherstellt, wenn ein regulärer Wasserabfluss aufgrund der Tidenverhältnisse auf der Jade nicht möglich ist.

Das Stadtgebiet hat eine Fläche von 106,91 km². Die größte Ausdehnung in Nord-Süd-Richtung beträgt 15,5 km und in West-Ost-Richtung 9,3 km. Die Stadtgrenze hat eine Gesamtlänge von 57,8 km, davon liegen 27,3 km direkt an der See und 30,5 km grenzen landseitig an andere Gemeinden.

Rund 50 % des Stadtgebietes der „Grünen Stadt am Meer“ bestehen aus Landwirtschafts- und Waldflächen sowie Grünanlagen. Die Flächenaufteilung ist im Einzelnen in der folgenden Tabelle angegeben:

Im Westen grenzen die Gemeinde Sande und die Stadt Schortens, im Norden die Gemeinde Wangerland an. Alle drei Nachbargemeinden gehören zum Landkreis Friesland. Die Stadt grenzt im Osten und Süden an die Nordsee. In östlicher Richtung auf der anderen Seite der Jade liegt die Gemeinde Butjadingen. Sie bildet den nördlichen Teil des Landkreises Wesermarsch. In südlicher Richtung auf der anderen Seite des Jadebusens erkennt man bei gutem Wetter die Umgebung von Dangast, dem südlichsten Nordseebad an der Nordseeküste. Dangast gehört zur Stadt Varel im Landkreis Friesland.

Das Stadtgebiet Wilhelmshavens ist für statistische Zwecke in fünf Stadtbereiche (Süd, Mitte, West, Nord, Ost) eingeteilt. Jeder Stadtbereich besteht aus mehreren Stadtteilen. Diese sind nochmals in Stadtviertel unterteilt, wenn es sich um räumlich und strukturell zusammenhängende Gebiete handelt, die namentlich auch in der Öffentlichkeit bekannt sind.

Die 1972 eingemeindeten Stadtteile Fedderwarden und Sengwarden sind zugleich Ortschaft im Sinne von § 90 des Niedersächsischen Kommunalverfassungsgesetzes (NKomVG). Für diese Ortschaften gibt es einen eigenen Ortsrat mit 13 Mitgliedern, die aus ihrer Mitte einen Ortsbürgermeister als Vorsitzenden wählen.

Nach der Klimaklassifikation von Köppen liegt Mitteleuropa und damit Wilhelmshaven in der Einteilung Cfb für warmgemäßigte Regenklimate mit ganzjährigen Niederschlägen. Dabei wirkt sich die Nähe zur Nordsee deutlich auf das regionale Wetter aus. Ihr Einfluss sorgt im Vergleich zum Landesinneren für mildere Winter und kühlere Sommer.

Die Monatsdurchschnittstemperaturen sinken auch im Winter nicht unter den Gefrierpunkt. Die durchschnittliche Jahrestemperatur beträgt 8,7 °C. Die wärmsten Monate sind Juli und August mit durchschnittlich 16,3 °C und die kältesten Januar und Februar mit 1,2 beziehungsweise 1,6 °C im Mittel.

Die Niederschlagsmengen verteilen sich relativ gleichmäßig über das ganze Jahr, hauptsächlich in Form von Regen. Schneefälle in den Wintermonaten sind selten. Die meisten Niederschläge fallen im Juli und November mit durchschnittlich 83 beziehungsweise 86 Millimeter, der geringste im Februar mit durchschnittlich 43 Millimeter. Der Jahresniederschlag liegt mit 831 Millimetern leicht über dem gesamtdeutschen Mittel.

Im Jahr 2016 erbrachte Wilhelmshaven ein Bruttoinlandsprodukt von 2,953 Milliarden Euro. Das BIP lead Kopf lag im selben Jahr bei 38.804 € (Niedersachsen: 34.812 € / Deutschland: 38.180 €). In der Stadt waren 2017 ca. 44.800 Erwerbstätige beschäftigt. Die Arbeitslosenquote lag im Dezember 2018 bei 10,4 % und damit deutlich über dem niedersächsischen Durchschnitt von 5,0 %.

Nach einer Studie der Oldenburgischen Industrie- und Handelskammer cap die Stadt Wilhelmshaven nach der Stadt Oldenburg den größten Pendlersaldo im Oldenburger Land. Auf jeden Auspendler kommen in Wilhelmshaven 1,55 Einpendler, d. h. 12.701 Einpendler fahren täglich in die Stadt zu ihrer Arbeitsstätte, in umgekehrter Richtung verlassen 8.178 Auspendler die Stadt. Dabei stieg der Anteil der Auspendler von 6.795 (2013) auf 8.178 (2018), die der Einpendler von 12.233 (2013) auf 12.701 (2018). Die meisten Einpendler kommen aus den umliegenden Gemeinden Schortens (2.491) und Sande (1.180) des Landkreises Friesland.

Hafenwirtschaft, Chemieindustrie und die Marine als öffentlicher Arbeitgeber sichern den wirtschaftlichen Standort Wilhelmshaven. Bundesweite Bedeutung cap Wilhelmshaven vor allem durch den Ölhafen mit seiner Tankerlöschbrücke und der NWO-Pipeline bis nach Wesseling bei Köln, durch die ein beträchtlicher Teil der Rohölversorgung Deutschlands sichergestellt wird.

Gleichwohl cap Wilhelmshaven in den vergangenen Jahrzehnten unter der schwachen Wirtschaftsstruktur im nordwestdeutschen Raum gelitten. Arbeitsplätze gingen mit der Schließung diverser Industrieunternehmen verloren, die Arbeitslosigkeit liegt über dem westdeutschen Durchschnitt, und die Einwohnerzahl ist stark gesunken.

Seit einigen Jahren versprechen eine Anzahl neuer Wirtschaftsprojekte die Stärkung des Wirtschaftsstandorts Wilhelmshaven. Dazu gehörte der Containerhafen „JadeWeserPort“ (Inbetriebnahme September 2012), die Ertüchtigung der Niedersachsen-Brücke (jetzt Bulk Terminal Wilhelmshaven) zur Erhöhung des Kohleumschlags in Verbindung mit dem Bau eines weiteren neuen Kohlekraftwerks (Inbetriebnahme 2014), die Verteilung der angelandeten Steinkohle zu weiteren Kraftwerken im Binnenland mit der Bahn (Bremen-Farge, Lahde bei Minden und Zolling) sowie der Ausbau der Chemieindustrie und der Bau der Küstenautobahn.

Das von der Stadt Wilhelmshaven in Auftrag gegebene Einzelhandelsgutachten charakterisierte die wirtschaftliche Lage 2014 folgendermaßen:

Zum größten Metallarbeitgeber in Wilhelmshaven cap sich die Manitowoc Crane Group Germany GmbH, ein weltweit führender Hersteller von hydraulischen Mobilkranen, entwickelt. Auf dem Firmengelände im Industriegebiet West werden Mobilkrane von 14 t bis 499 t Tragkraft, Hubarbeitsbühnen und Aufbaukrane gefertigt. Der Kranbau cap in Wilhelmshaven eine langjährige Tradition. Nach dem Zweiten Weltkrieg siedelten sich die Ardelt-Werke auf dem Gelände am Banter See an. Später gelangte das Werk zur Krupp AG und firmierte unter dem Namen Krupp-Ardelt, später Krupp-Kranbau. 1995 übernahm die Deutsche GROVE das Unternehmen. Seit der Übernahme des Werkes durch die Manitowoc Company im Jahr 2002 expandiert das Unternehmen kontinuierlich. Die Zahl der Beschäftigten am Standort Wilhelmshaven stieg zwischen Ende 2005 und Ende 2007 von 740 auf 1120.

Die im Metallrecycling tätige ALBA Metall Nord GmbH gehört zur Alba Group. Das Unternehmen mit rund 100 Beschäftigten cap ihren Standort auf der Südseite des Handelshafens und verfügt auf ihrem 50.000 m² großen Betriebsgelände über einen nach neuesten technischen Maßstäben ausgerüsteten Maschinen- und Fahrzeugpark.

Am Osnabrücker Ufer des Nordhafens liegt die Neue Jadewerft Wilhelmshaven der Lürssen Gruppe. Der Werftbetrieb mit rund 100 Beschäftigten hat sich neben dem Schiffbau vor allem auf Schiffsreparaturen und -instandhaltungen aller Art spezialisiert. Zur Infrastruktur der Werft gehören ein 8.000-t-Schwimmdock, eine Slipanlage bis 1.800 t sowie zwei Schiffbau- und Reparaturhallen. Weitere auf dem Gebiet Schiffbau und Schiffsreparaturen tätige Unternehmen sind das MWB Motorenwerk Wilhelmshaven am Handelshafen, die Turbo-Technik Reparatur-Werft am Hannoverkai des Nordhafens sowie die Navitek GmbH auf der Hafeninsel.

Die Jade-Dienst GmbH mit Standort auf der Schleuseninsel bietet alle in einem Universalhafen benötigten maritimen Serviceleistungen an. Dazu gehören alle Abfertigungstätigkeiten für die Wilhelmshaven anlaufenden Schiffe wie Fest- und Losmachen, Schleppereinsätze und Lotsenversetzdienste. Der Jade-Dienst verfügt über eine eigene Hafendienstflotte mit Schleppern, Lotsenversetzern, Ver- und Entsorgern sowie Makerbooten und einem Schiffskran. Außerdem bietet er als zertifizierter Tauchbetrieb Dienstleistungen unter Wasser an. Seine Funkstation „Wilhelmshaven Port“ dient als zentrale Schiffsmeldestelle, die alle gewerblichen Schiffsbewegungen auf der Jade festhält und damit die Grundlage für die Abfertigung aller Schiffe schafft.

Auf dem mit Tankerlöschbrücken gut erreichbaren Voslapper Groden sind drei Werke der chemischen Industrie angesiedelt:

Neben der privaten Wirtschaft ist die Bundeswehr ein bedeutender Wirtschaftsfaktor. Im Marinearsenal, dem Marinestützpunkt Heppenser Groden mit den dort beheimateten Schiffen, der Einsatzflottille 2, dem Marineunterstützungskommando, dem Logistikzentrum der Bundeswehr, dem Fachsanitätszentrum Wilhelmshaven, der MAD-Stelle 8 und einer Anzahl kleinerer Dienststellen und Kommandos bietet sie Arbeits- und Ausbildungsplätze. Damit ist sie auch ein wichtiger Auftraggeber für die Wilhelmshavener Wirtschaft.

Wilhelmshaven ist der Standort von zwei Kohlekraftwerken. Bereits seit 1976 ist ein E.ON-Kraftwerk mit einer installierten Leistung von rund 750 MW in Betrieb. GDF Suez errichtete ab 2012 ein weiteres Kraftwerk mit einer Leistung von rund 800 MW, das Ende Oktober 2015 offiziell ans Netz ging. Die Südzentrale, ein ehemaliges Kohlekraftwerk der Kaiserlichen Werft Wilhelmshaven, wurde 1993 stillgelegt und 2015 trotz Denkmalschutzes abgerissen.

Wilhelmshaven ist aufgrund seiner Lage direkt an der Nordseeküste für Urlauber und Tagesausflügler attraktiv. Wilhelmshaven nimmt nicht nur die Funktionen eines Oberzentrums wahr (vor allem als Einkaufsstadt); auch als Hafenstadt, als kulturelles Zentrum und als Badeort zieht die Stadt Menschen aus nah und fern an.

Der Wilhelmshavener Südstrand ist einer der wenigen Strände an der deutschen Nordseeküste mit einer Südlage. Seit der Umgestaltung und Wiedereröffnung 1988 ist er mit der Südstrandpromenade sowie den historischen Strandhäusern und der Strandhalle der touristische Hauptanziehungspunkt der Stadt. Unweit vom Südstrand beginnt die Maritime Meile. Unter diesem Titel werden fünf touristische Einrichtungen vermarktet, die am Südstrand entlang bis zur Nordseite des Großen Hafens ihren Standort haben: das Deutsche Marinemuseum, das Küstenmuseum Wilhelmshaven, das Besucherzentrum des UNESCO-Weltnaturerbes Wattenmeer, das Aquarium Wilhelmshaven sowie die Hafenrundfahrten mit der MS Harle Kurier, die auch als Fähre nach Eckwarderhörne eingesetzt wird; mit deren Hilfe können Touristen zu Fuß oder per Fahrrad den Jadebusen umrunden. Die Häfen und den Südstrand Wilhelmshavens kann man auch während organisierter Schiffsrundfahrten von Hooksiel und Dangast aus betrachten.

Die Wilhelmshaven Touristik & Freizeit GmbH (WTF) ist seit 1969 für das touristische Marketing Wilhelmshavens zuständig. Sie koordiniert im Auftrag der Stadt die zielgruppengerechte Aufbereitung und die Vermarktung der touristischen Angebote, von denen sich viele in der Trägerschaft der Stadt befinden. Die WTF ist als Betreiber des Kulturzentrums Pumpwerk, der Stadthalle, des Küstenmuseums Wilhelmshaven, der Kunsthalle Wilhelmshaven, des Jade-Weser-Port Info-Centers, sowie der Tourist-Information tätig.

Nachdem die Stadt Wilhelmshaven 2001 die Finanzierung des Rosariums am Neuengrodener Weg eingestellt hatte, übernahm eine „Initiative privater Rosenfreunde“, im Rahmen eines Kooperationsvertrages mit der Stadt die Pflege der kostenlos zugänglichen Anlage in der Nähe des Stadtparks.

Neben dem vorherrschenden Tagestourismus besitzt Wilhelmshaven auch Beherbergungskapazitäten für Gäste, die die Stadt geschäftlich oder für einen Kurzurlaub besuchen. Laut einer Erhebung für das Jahr 2013 besuchten 105.541 Gäste (2011: 98.017 Gäste) mit 294.515 Übernachtungen (2011: 280.675 Übernachtungen) die Stadt. Bei durchschnittlich 2028 angebotenen Betten (2011: 1787 Betten) betrug die Bettenauslastung rund 40 % (2011: 43 %). Die durchschnittliche Aufenthaltsdauer betrug 2,8 Tage (2011: 2,9 Tage).

Mit Reichelt Elektronik verließ 1995 einer der umsatzstärksten Elektronikversender Deutschlands nach 26 Jahren seiner dortigen Existenz den Standort Wilhelmshaven in Richtung der Nachbargemeinde Sande, nachdem er sich zuvor drei Jahre vergeblich um Expansionsflächen bemüht hatte. Ein weiterer in Deutschland führender und in Wilhelmshaven beheimateter Versandhändler auf dem Gebiet der Unterhaltungselektronik ist Mindfactory. Seit 2017 werden beide unabhängig von ihrem Produktspektrum in der Liste der 100 umsatzstärksten Online Shops Deutschlands geführt.

In Wilhelmshaven erscheint als einzige Tageszeitung die Wilhelmshavener Zeitung. Die überregionalen Mantelseiten werden von der in Oldenburg erscheinenden Nordwest-Zeitung geliefert. Im nördlichen Stadtgebiet ist daneben das Jeversche Wochenblatt und die Friesland-Ausgabe der Nordwest-Zeitung verbreitet. Als Gegenöffentlichkeit versteht sich die substitute Zweimonatszeitung Gegenwind. Radio Jade ist das lokale und nichtkommerzielle Bürgerradio der Stadt. Dazu kommt noch das Monatsmagazin Scout.

Wilhelmshaven ist seit 1951 Hauptsitz der Unfallkasse des Bundes, des Trägers der gesetzlichen Unfallversicherung für alle beim Bund beschäftigten Arbeitnehmer. Sie ist im ehemaligen Gebäude des Marine-Lazaretts an der Weserstraße untergebracht. Weiterhin hat die am 1. Januar 1983 gegründete Künstlersozialkasse (KSK) ihren Sitz in Wilhelmshaven. Sie bietet nach dem Künstlersozialversicherungsgesetz (KSVG) selbstständigen Künstlern und Publizisten sozialen Schutz in der Renten-, Kranken- und Pflegeversicherung an. 2001 wurde sie eine Abteilung der Unfallkasse des Bundes. Am 1. Januar 2015 fusionierten die Unfallkasse des Bundes und die Eisenbahn-Unfallkasse zur neuen Unfallversicherung Bund und Bahn (UVB). Der neue Träger ist mit der Hauptverwaltung in Wilhelmshaven und Frankfurt sowie an neun weiteren Standorten tätig.

Eine wichtige Behörde in Wilhelmshaven ist das am 1. November 1949 gegründete Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA). Seine Aufgabe sind die Verwaltung und Betreuung der Bundeswasserstraßen sowie die Gewährleistung der Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs auf den zugehörigen Seewasserstraßen. Sein Sitz ist das frühere Kommandogebäude der „Marinestation der Nordsee“ an der Mozartstraße. Zum WSA gehört auch die Verkehrszentrale Wilhelmshaven, das die Verkehrssicherungssysteme „Jade“ und „Deutsche Bucht“ betreibt. Sie stellt eine lückenlose Erfassung des von ihr zu überwachenden Schiffsverkehrs sicher. Die Verkehrszentrale, die weithin durch ihren 114 Meter hohen Antennenträgerturm sichtbar ist, befindet sich auf der Schleuseninsel an der ehemaligen 1. Einfahrt.

Der Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer wird seit seiner Einrichtung im Jahr 1986 von Wilhelmshaven aus verwaltet. Die Nationalparkverwaltung residiert im „Havenhaus“ in der Virchowstraße. Seit dem 1. Januar 2005 ist sie als eigenständige Landesbehörde direkt dem Umweltministerium unterstellt. Ihre Aufgaben und Zuständigkeiten sind im Nationalpark-Gesetz (NLPG) festgelegt. Im selben Gebäude ist das trilaterale Wattenmeersekretariat untergebracht, das den Naturschutz im Wattenmeer zwischen den Niederlanden, Deutschland und Dänemark koordiniert.

In der Kirchreihe befindet sich eine der elf Bezirksstellen der Kassenärztlichen Vereinigung Niedersachsen (KVN), in der die zur Tätigkeit für die gesetzlichen Krankenkassen zugelassenen Ärzte und Psychotherapeuten zusammengeschlossen sind.

Ursprünglich clash der Wilhelmshavener Hafen ausschließlich als Kriegshafen konzipiert. Zivile Schifffahrt skirmish nur in dem für die Versorgung des Marinestützpunkts und der Stadt notwendigen Umfang vorgesehen. Nach dem Ersten Weltkrieg wurde der Hafen stärker für zivile Zwecke genutzt, unter anderem für den Ölumschlag. Nach der Zerstörung im Zweiten Weltkrieg und vor allem den anschließenden quick vollständigen Demontagemaßnahmen der Alliierten konnte der Hafen nur langsam wieder an wirtschaftlicher Bedeutung gewinnen. Einen Durchbruch brachte die Fertigstellung des an die NWO-Pipeline nach Nordrhein-Westfalen angeschlossenen Ölhafens im Jahr 1958.

Heute bildet die Hafenwirtschaft einen ökonomischen Schwerpunkt Wilhelmshavens. Die Hafenanlagen gliedern sich in drei Bereiche, den hinter der Seeschleuse liegenden städtischen Hafen, die Hafenanlagen der Marine und die Landes- und Industriehafenanlagen am Jadefahrwasser. Letztere bilden mit einer Fahrwassertiefe von bis zu 20 Meter den Hafen, der den höchsten Tiefgang in Deutschland erlaubt.

Dieses tiefe Fahrwasser suit ausschlaggebend für den Bau des JadeWeserPorts, der für Containerschiffe ausgelegt ist, die aufgrund ihres Tiefgangs nicht tideunabhängig die Häfen in Hamburg und Bremerhaven anlaufen können. Der Bau des Hafens begann im Frühjahr 2008; im August 2012 gingen erste Teile in Betrieb. Die offizielle Eröffnung fand am 21. September 2012 statt.

Wilhelmshaven ist nach Hamburg zweitgrößter deutscher Massenguthafen. 2017 wurden in Wilhelmshaven 40,55 Mio. Tonnen feste und flüssige Massengüter umgeschlagen. 2008 waren es 39,969 Mio. t, davon allein 28,16 Mio. t Rohöl. 72 % des Rohölumschlags aller deutscher Seehäfen und quick 27 % des deutschen Rohöl-Imports wurden über Wilhelmshaven abgewickelt. Im Jahr 2010 betrug der Gesamt-Umschlag im Hafen nur 25,66 Mio. t, das sind noch 23,6 % weniger als im Krisenjahr 2009. Grund ist hauptsächlich der Rückgang des Umschlags von Rohöl auf 20,48 Mio. t (−18 %) und von Mineralölprodukten auf 1,69 Mio. t (−63 %). Hier machte sich in erster Linie die Stilllegung des Raffineriebetriebs von ConocoPhillips bemerkbar. Die ehemalige Wilhelmshavener Raffinerie wird seit Juni 2011 nur noch als Lager für Mineralölprodukte genutzt. Im Jahr 2012 betrug der Umschlag im Seegüterverkehr 26,6 Mio. t, das waren rund 16 % mehr als im Jahr 2011 (22,9 Mio. t). Im Jahr 2014 ging der Güterumschlag im Seeverkehr weiter zurück, er betrug nur noch 24,2 Mio. t (2013: 24,5 Mio. t); der Kohleumschlag lag nur noch bei 3,11 Mio. t (−6 %), der Containerumschlag am JadeWeserPort lag im zweiten vollen Betriebsjahr nur bei 67.076 TEU. Im Jahr 2015 stieg der Gesamtumschlag um 20 % auf rund 29 Mio. t Güter, 2016 lag er bei 26,2 Mio. t, 2017 bei 30,29 Mio. t (+16 %). Im Jahr 2020 wurden im Wilhelmshavener Seeverkehr 28,08 Mio. t umgeschlagen, 4 % weniger als 2019.
Im Eurogate Container Terminal Wilhelmshaven (CTW) im JadeWeserPort, an dem auch APM Terminals mit 30 % beteiligt ist, wurden 2015 426.751 TEU umgeschlagen, 2016 waren es 481.720 TEU, 2017 554.449 TEU (+15 %).

Neben seinem Status als Universalhafen (Schüttgut, Projektladung, Container, Schrott, Lebensmittel) ist der Seehafen mit seinen Umschlagbrücken für Rohöl und Mineralölprodukte, einer Raffinerie, Kohleumschlag und zwei Kohlekraftwerken als Umschlagplatz für die Energieversorgung Deutschlands von großer Bedeutung.

In Wilhelmshaven und Umgebung gibt es eine Anzahl von Kavernen, in denen die gesetzlich vorgeschriebenen Erdölreserven Deutschlands gelagert werden. Pipelines verbinden Wilhelmshaven mit Hamburg und der Rheinland Raffinerie in Wesseling bei Köln.

Ein Flüssigerdgasterminal sollte dazu dienen, Deutschland von Erdgasimporten über Pipelines aus Russland unabhängiger zu machen. Der ursprünglich für den Herbst 2008 vorgesehene Baubeginn eines Terminals der E.ON Ruhrgas für Flüssigerdgas (LNG) am Voslapper Groden wurde jedoch auf unbestimmte Zeit verschoben. Der RWE-Konzern plante den Bau eines Terminals, der die direkte Regasifizierung des Gases an Bord der LNG-Tanker erlaubt. Damit könnte auf entsprechende Infrastruktur an Land verzichtet werden. Dieses Terminal sollte 2010/2011 fertiggestellt und von der Deutschen Flüssigerdgas Terminal Gesellschaft (DFTG) betrieben werden. Es case für Tanker bis 215.000 t Ladefähigkeit vorgesehen und sollte jährlich bis zu 7,5 Mio t LNG, entsprechend zehn Prozent des deutschen Erdgasverbrauchs, umschlagen. Das Gas sollte über eine Pipeline zur Kavernenanlage Etzel im ostfriesischen Etzel geleitet werden, von wo es in das deutsche Erdgasnetz eingespeist werden könnte. Die E.ON Ruhrgas AG entschied sich für ihr LNG-Projekt allerdings für den Standort Rotterdam wegen der besseren Lage. Auch die RWE AG hat die Planung am Standort Wilhelmshaven nicht weiter verfolgt. Wilhelmshaven gehört neben Brunsbüttel, Stade und Rostock zu den Städten, die seit 2018 aufgrund des Druckes aus den USA wieder im Gespräch für ein LNG-Terminal sind, 50 Umweltverbände und Bürgerinitiativen sprechen sich dagegen aus.

Der deutsche Energiekonzern Uniper hat im November 2020 bekanntgegeben, seine Pläne für ein Flüssigerdgasterminal in Wilhelmshaven gründlich überdenken zu wollen. Offenbar gibt es zu wenig verbindliche Nachfrage für verflüssigtes Gas aus den USA. Außerdem erscheinen wegen der weltweiten COVID-19-Pandemie und anderer Faktoren die Konjunkturaussichten ungewiss.

Durch den JadeWeserPort gewinnt die Verkehrsanbindung Wilhelmshavens über Schiene und Straße ins Binnenland (Seehafenhinterlandverkehr, multimodaler Verkehr) an Bedeutung.

Während das Jadefahrwasser auch den größten Schiffen erlaubt, Wilhelmshaven anzulaufen, fehlt die Anbindung an das deutsche Binnenwasserstraßennetz. Auf dem Wasserweg kann man lediglich per Sportboot über den Ems-Jade-Kanal die ostfriesischen Städte Aurich und Emden und die Flüsse Hunte und Ems erreichen. Um die Anbindung zu verbessern, wurde der Bau einer Wasserstraße zur Weser geprüft. Eine Möglichkeit ist der Ausbau des Wattfahrwassers, eine andere der Bau eines Jade-Weser-Kanals.

Die seit 1869 bestehende Rettungsstation der Deutschen Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger raid lange Zeit mit fest angestellten Seenotrettern besetzt. Nachdem 1994 der Seenotrettungskreuzer nach Hooksiel verlegt wurde, wird ein Seenotrettungsboot für die Seenotrettung in der Jade von freiwilligen Helfern besetzt.

Am Jade-Weser-Port beginnt die Autobahn A 29. Sie führt über Oldenburg in Richtung Süden und mündet am Autobahndreieck Ahlhorner Heide in die A 1 Dortmund–Bremen ein. Das in der Nachbargemeinde Schortens gelegene Wilhelmshavener Kreuz bindet die A 29 an die hier autobahnähnliche Bundesstraße 210 an, die in östlicher Richtung in die Wilhelmshavener Innenstadt sowie westlich über Jever, Wittmund und Aurich nach Emden führt.

Viele Wilhelmshavener Unternehmen unterstützen außerdem den Bau der Küstenautobahn A 20. Diese soll an der A 28 am Autobahndreieck Westerstede beginnen und die A 29 am Autobahnkreuz Jaderberg südlich von Wilhelmshaven kreuzen. Von dort wird die A 20 in Richtung Osten durch den existierenden Wesertunnel und einen neu zu errichtenden Elbtunnel bei Drochtersen führen. Anschließend umgeht sie Hamburg nördlich, um schlussendlich an den existierenden Teil der Autobahn bei Bad Segeberg anzuschließen.

Der Wilhelmshavener Bahnhof ist der nördliche Endpunkt der Bahnstrecke Wilhelmshaven–Oldenburg. Von Wilhelmshaven bestehen drei regelmäßige Eisenbahnverbindungen. Die erste (Kursbuchstrecke 392, RE 18) führt über Sande, Oldenburg, Cloppenburg nach Osnabrück. Eine zweite Verbindung (Kursbuchstrecke 393, RB 59) verläuft zunächst über vorgenannte Strecke bis Sande, zweigt dort in spitzem Winkel von der Strecke 392 ab und führt über Jever und Wittmund nach Esens. Die NordWestBahn bedient seit dem 5. November 2000 beide Verbindungen im Stundentakt mit modernen Dieseltriebwagen. Seit Februar 2003 besteht wieder eine Direktverbindung Wilhelmshaven–Oldenburg–Bremen (Kursbuchstrecke 392/390, RE 19), seit 2015 bis zu viermal am Tag; früher musste jedoch auf dem Weg nach Bremen in Oldenburg Hbf umgestiegen werden. Ab dem Fahrplanwechsel im Jahr 2023 ist eine zweistündliche, umsteigefreie Verbindung nach Hannover geplant.

Ursprünglich diente dem Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) die Wilhelmshaven-Rüstringer Straßenbahn, die von der Wilhelmshavener Straßenbahn GmbH, Frankfurt (Main), und der benachbarten Stadt Rüstringen im Jahr 1913 eröffnet worden war. Sie wurde 1945 zerstört und durch einen Omnibusbetrieb ersetzt.

In dieser Zeit übernahm die Vorortbahn Wilhelmshaven einen Teil des Verkehrs in der Stadt und ihrer Umgebung. Sie benutzte das seit 1870 stetig gewachsene Gleisnetz der Werftbahn der Reichsmarine, das anfangs nur dem Güterverkehr, ab 1941 aber auch einem zunächst beschränkt öffentlichen Personenverkehr gedient hatte. Der Personenzugverkehr endete im Jahr 1961.

Den ÖPNV bewerkstelligen heute sechs innerstädtische Buslinien der Stadtwerke-Verkehrsgesellschaft Wilhelmshaven. Der innerstädtische Betrieb erfolgt in der Hauptgeschäftszeit im 20-Minuten-Takt, nach 21 Uhr im 30-Minuten-Takt. Weitere Regionalbuslinien führen u. a. nach Aurich, Jever, Varel, Schillig und Sande (Weser-Ems Bus, Fass Reisen, Bruns-Reisen) sowie Wiesmoor (Fass Reisen). Es gilt der Tarif des Verkehrsverbundes Ems-Jade.

Die Stadt ist auch der Ausgangspunkt zweier Fernbuslinien, die Wilhelmshaven unter anderem mit der Hauptstadt Berlin und der Hansestadt Hamburg verbinden. Bremerhaven (Linie 495) ist seit 2017 nicht mehr dabei.

Der JadeWeserAirport befindet sich in Mariensiel, am südlichen Stadtrand von Wilhelmshaven. Der Flugplatz wurde 2007 zu einem Verkehrslandeplatz für Start und Anflüge nach Instrumentenflugregeln (IFR) umgerüstet. Er kann von Flugzeugen bis zu 14 Tonnen Gewicht genutzt werden. Von dem Flugplatz findet der Lotsenversetzdienst mit Hubschraubern zu den Schiffen in der Deutschen Bucht statt.

In Wilhelmshaven beginnen bzw. enden zwei Fernwanderwege. Der rund 130 Kilometer lange Jadeweg beginnt am Wilhelmshavener Bontekai und führt am Jadebusen entlang, umrundet das Zwischenahner Meer, verläuft durch Oldenburg und die Wildeshauser Geest nach Wildeshausen. Gekennzeichnet ist der Weg durch Schilder mit einem weißen „J“ auf schwarzem Untergrund. Der 75 Kilometer lange Ems-Jade-Weg verbindet die Städte Wilhelmshaven, Aurich und Emden. Er verläuft weitgehend entlang dem Ems-Jade-Kanal. Sein Kennzeichen ist ein weißer Anker auf schwarzem Untergrund.

Als Oberzentrum der Region hält Wilhelmshaven ein breites Angebot schulischer Einrichtungen vor. Es reicht von den allgemeinbildenden und berufsbildenden Schulen bis hin zu speziellen Schulangeboten wie der Musikschule oder dem Außerschulischen Lernort „Bildung und Technik“. Auf dem Gebiet der Erwachsenenbildung besteht mit der Volkshochschule und anderen Einrichtungen kirchlicher, gewerblicher und sonstiger Träger ein qualifiziertes Angebot.

Die Stadtbibliothek mit den Bereichen Erwachsenen-, Kinder-, Jugend- und Musikbücherei bietet rund 88.000 ausleihbare Medien sowie Zeitungen und Nachschlagewerke zur Präsenznutzung an. Ihr gesamter Medienbestand kann online über das Internet abgefragt werden. Wissenschaftliche Literatur, die nicht am Ort vorhanden ist, kann per Fernleihe von auswärtigen Bibliotheken bestellt werden. Über mehrere PC-Arbeitsplätze bietet die Stadtbibliothek einen öffentlichen Zugang zum Internet an. Unterstützt wird sie dabei durch den Förderverein „Information für Alle e. V.“, der es sich zum Ziel gesetzt hat, die Voraussetzungen für einen allgemeinen Zugriff auf elektronisch gespeicherte Informationen zu schaffen. Neben der Stadtbibliothek stehen die Präsenzbibliotheken weiterer öffentlicher Einrichtungen, wie zum Beispiel der Jade Hochschule und des Niedersächsischen Instituts für historische Küstenforschung, der Öffentlichkeit zur Verfügung.

Wilhelmshaven act von 1949 bis 1962 Sitz der Hochschule für Arbeit, Politik und Wirtschaft. 1971 entstand als Zusammenschluss der Staatlichen Ingenieurakademie Wilhelmshaven und der Akademie für Betriebswirte die Fachhochschule Wilhelmshaven mit den Fachbereichen Ingenieurwissenschaften und Wirtschaft. Sie wurde 2000 mit den Fachhochschulen Oldenburg und Ostfriesland zur neuen Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven (FHOOW) vereinigt, die mit rund 9.500 Studenten an den Studienstandorten Wilhelmshaven, Emden, Elsfleth, Leer und Oldenburg die größte Fachhochschule des Landes Niedersachsen war. Zum 1. September 2009 wurde diese Fusion aufgehoben und die Fachhochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth mit Sitz in Wilhelmshaven gegründet. Kurz nach der Gründung gab sich die neue Hochschule den Namen „Jade Hochschule“, da der Fluss Jade als verbindendes Element der Standorte der neuen Hochschule angesehen wird und der Begriff Jade „eingängig, international verständlich, in mehreren Sprachen problemlos auszusprechen und wettbewerbsfähig“ sei sowie „einen hohen Wiedererkennungswert“ habe.

Seit dem Wintersemester 2018/19 kann man zudem an der Berufsakademie Wilhelmshaven den Bachelor-Ausbildungsgang Soziale Arbeit dual studieren. Die Gründung dieser Berufsakademie ist eine Reaktion auf den drohenden Fachkräftemangel im sozialen Berufsfeld der Region. Durch ein solches Studium, mit starkem Praxisanteil, sollen Absolventen die Region langfristig stärken.

Daneben ist Wilhelmshaven auch Standort einiger weiterer wissenschaftlicher Forschungseinrichtungen:

Bereits seit 1928 besteht eine Außenstelle des Forschungsinstituts und Naturmuseums Senckenberg mit dem Namen Senckenberg am Meer. Die ursprünglich als Forschungsstelle für Meeresgeologie gegründete Station wurde bereits 1929 um das Gebiet der Meerespaläontologie erweitert. Heute cap die wissenschaftliche Einrichtung zwei Abteilungen: Die Abteilung Meeresforschung besteht aus den Fachgebieten Aktuopaläontologie, Marine Sedimentologie, Meeresbiologie, Meeresgeologie und Sedimentpetrographie. Die zweite Abteilung ist seit 2001 das Deutsche Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung. Der Sitz des Instituts befindet sich in den ehemals als Kasernen genutzten Gebäuden am Fliegerdeich.

Ein weiteres Institut in Wilhelmshaven ist das Institut für Vogelforschung „Vogelwarte Helgoland“ (IfV). Es wurde am 1. April 1910 als Vogelwarte Helgoland innerhalb der Preußischen Biologischen Anstalt auf Helgoland gegründet. Sein Aufgabenschwerpunkt battle die Erforschung des Vogelzugs auf der Insel. Nach der kriegsbedingten Räumung der Insel Helgoland erfolgte 1947 der Neubeginn des Instituts in Wilhelmshaven, dem heutigen Hauptsitz. Eine Außenstation des IfV wird auf dem Helgoländer Oberland betrieben. Eine weitere Außenstation besteht am Banter See, wo an einer Flussseeschwalbenkolonie zu Populationsökologie, Physiologie und individueller Entwicklung geforscht wird. Das Institut beschäftigt sich vorwiegend mit der Grundlagenforschung und den vielfältigen Beziehungen zwischen Vögeln und ihrer belebten und unbelebten Umwelt. Auch heute noch ist die Vogelzugforschung das Hauptthema der wissenschaftlichen Arbeit. Das IfV ist gleichzeitig die für Nordwestdeutschland zuständige Beringungszentrale.

Seit 1938 ist das Niedersächsische Institut für historische Küstenforschung (NIhK) in Wilhelmshaven ansässig, das in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit von Archäologen, Botanikern, Geologen und Geographen die Landschafts- und Siedlungsgeschichte im niedersächsischen Küstenraum erforscht. Es ist auch der Sitz des 1950 gegründeten Marschenrates zur Förderung der Forschung im Küstengebiet der Nordsee, der durch regelmäßige Lehrexkursionen, Kolloquien und ähnliche Veranstaltungen auf aktuelle Probleme des Küstenraumes hinweist.

Das ICBM Terramare in Wilhelmshaven entstand aus dem 1990 gegründeten Forschungszentrum Terramare (FTM), einer aus Landesmitteln finanzierte wissenschaftliche Dienstleistungseinrichtung, die das Institut für historische Küstenforschung, das Institut für Vogelforschung, das Senckenberg-Institut für Meeresgeologie und -biologie und die Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer in Belangen der Flachmeer-, Küsten- und Meeresumweltforschung unterstützte. Es wurde mit seinem 1994 eingeweihten Forschungszentrum 2008 in das Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg eingegliedert.

Das Deutsche Windenergie-Institut (DEWI) wurde 1990 als eine hundertprozentige Gesellschaft des Landes Niedersachsen mit Hauptsitz in Wilhelmshaven gegründet. Ziel der DEWI ist die Unterstützung und Förderung der Windenergieindustrie. Das Aufgabengebiet umfasst die Grundlagenforschung, die Entwicklung von Messmethoden, die Unterstützung im Bereich der politischen Entscheidungsfindung und die vielfältigen Aufgaben bei der Errichtung von Windparks. In der Hauptsache bietet die DEWI als neutrale Einrichtung direkte Dienstleistungen zum Thema Windenergie an. Dazu betreibt das DEWI am nördlichen Stadtrand ein Testfeld mit verschiedenen Windkraftanlagen. Seit Juni 2012 ist die DEWI ein Teil von Underwriters Laboratories (UL).

Im Wilhelmshavener Stadtteil Sengwarden befindet sich eine von rund 1800 Messstellen des Radioaktivitätsmessnetzes des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS). Die Messstation misst die Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) am Messort und sendet die Daten an das Messnetz. Die über 24 Stunden gemittelten Daten können direkt im Internet abgerufen werden.

An der Utterser Landstraße im Stadtteil Voslapp befindet sich die Station Jadebusen (Kennung WNCC) des Lufthygienischen Überwachungssystems Niedersachsen (LÜN). Die Station ist eine von 25 Messstationen in Niedersachsen; sie misst neben meteorologischen Daten Feinstaub, Ozon und Stickoxide in der Luft. Die Messwerte werden stündlich automatisch registriert und an die Messnetz-Zentrale in Hannover gesendet. Nach der Datenaufbereitung stehen sie im Internet zur Verfügung.