Флаг города Поронайск Сахалинской области представляет собой полотнище белого цвета с отношением ширины к длине 2:3 с расположенными вдоль нижнего края голубыми волнами, разделенными желтыми линиями, несущее посередине изображение обращенной от древка красной шхуны вплотную к голубой полосе.

Обоснование символики: 
Флаг городского округа «Поронайский» разработан на основе герба городского округа «Поронайский». Красная шхуна символизирует шхуну «Восток», которая доставила первых поселенцев - основателей поста Тихменево. 
Синие волны указывают на географическое положение Поронайска в устье реки Поронай, давшей название городу и району, и на морском побережье одновременно. 
Желтая кайма волн - символ солнца, которое каждое утро поднимается из-за моря. 
Желтый цвет - символ прочности, величия, интеллекта, великодушия, богатства. 
Белый цвет - символ чистоты, благородство, мира, духовного развития. 
Синий цвет - символ чести, славы, истины, добродетели, водных просторов и чистого неба. 
Красный цвет - символ мужества, труда и красоты. 
На флаге района языком символов и аллегорий отражены история становления района, его природные особенности и основной профиль деятельности местного населения.