Kocaeli, Marmara Bölgesi’nin Çatalca-Kocaeli Bölümü’nde, 29°22′-30°21′ doğu boylamı, 40°31′-41°13′ kuzey enlemi arasında yer alır. Doğu ve güneydoğuda Sakarya, güneyde Bursa illeri, batıda Yalova ili, İzmit Körfezi, Marmara Denizi ve İstanbul ili, kuzeyde de Karadeniz’le çevrilidir. İl merkezi İzmit’in doğusundan geçen 30° doğu boylamı Türkiye saati için esas kabul edilir. Kocaeli ilinin yüzölçümü 3.505 km²’dir. Asya ile Avrupa’yı birleştiren önemli bir yol kavşağında bulunmaktadır. Doğal bir liman olan İzmit Körfezi işlek bir denizyoludur. İlin kuzeybatı yüzündeki İstanbul il sınırı, Gebze ile İstanbul arasında akan Kemiklidere’nin doğusundan geçer. Güneybatıda İstanbul-Kocaeli sınırı İzmit Körfezi’nin karşı kıyısında Yalova topraklarıyla son bulur. Bursa sınırını Samanlı Dağları‘nın tepelerinden geçen hat oluşturur. Güneydoğuda bu sınır Maşukiye‘nin hemen yanındaki Sapanca Gölü kıyısında Sakarya iline dayanır.
