Coğrafi Konumu
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
Dağlar
Sakarya Nehri'nın batı yakasından başlayarak Pamukova ve İznik Gölü'nün kuzeyinde Bozburun'a kadar uzanan Samanlı Dağları İzmit, Sapanca ve Adapazarı çöküntü alanına hâkim bir konumdadır. Samanlı Dağları'nın en yüksek noktası 1.606 m'ye erişen Kartepe (Keltepe)'dir. İldeki diğer önemli dağlar Dikmen Dağı (1.387 m), Naldöken Dağı (1.125 m), Naz Dağı (917 m) ve Çene Dağı'dır (646 m).
Ovalar ve Platolar
İlde çok sayıda küçük dere vadisi vardır. Ovalar genellikle akarsuların yığıntılarıyla oluşmuş küçük alüvyal düzlükler niteliğindedir. Karadeniz'e dökülen akarsuların oluşturduğu vadiler, Kocaeli Yarımadası'nın yeni bir biçim almasına yol açan tektonik hareketlerin öncesinde ortaya çıkmış, buna karşılık Marmara Denizi'ne dökülen akarsu vadileri bu hareketlerin sonrasındadır.
Kocaeli Yarımadası'nın bugünkü biçimi, İzmit Körfezi ve Sapanca Gölü gibi tektonik çöküntüler, Karadeniz gibi çanaklaşmalar ve deniz yüzeyindeki değişmelerle belirlenmiş yarımadanın kıyı kesimlerinde denize taraçalar oluşmuştur. Bu arada akarsuların aşağı çığırlarında da genişleyen alüvyal dolgu tabakalar ve kıyı birikim kuşakları oluşmuştur. Daha önce de belirtildiği gibi yarımadadaki su bölümü çizgisi, İzmit Körfezi'ne çok yakın bir kesimden geçmektedir.
Akarsular
İl topraklarından kaynaklanan suların bir bölümü Karadeniz'e, bir bölümü de Marmara Denizi'ne ulaşır. Kocaeli Yarımadasında uzanan dağların sırtı İzmit Körfezi ve Marmara'ya daha yakın olduğundan Karadeniz'e dökülen akarsular daha uzundur. Gebze'nin Tepecik köyü yakınlarından doğan 71 km uzunluğundaki Riva (Çayağzı) Deresi İstanbul Boğazı girişinin doğusunda Karadeniz'e dökülür. Ağva Deresi de denen Göksu Deresi Karayakuplu köyü yakınlarından çıkar ve Ağva'da Karadeniz'e ulaşır. Yine Karadeniz'e dökülen Yulaflı Deresi'nin uzunluğu 43 km'dir. Üzerinde İstanbul kentine su sağlayan Darlık Barajı bulunan Darlık Deresi de il toprak larından doğar. Denizli köyünden doğup Karadeniz'e dökülen Kocadere'nin uzunluğu 50 km'dir. İ! topraklarından doğup, il sınırları içinde Karadeniz'e dökülen başlıca akarsu Kandıra ilçesindeki Sansu'dur. Sakarya Nehri'ne Karadeniz'e dökülmeden önce katılan son akarsu olan Kaynarca Deresi de Kandıra ilçesinden doğar. Samanlı Dağları'ndan doğan Kirazdere İzmit kentinde körfeze dökülür. Bu dere üzerindeki Kirazdere Barajı'nın yapımı 1997'de tamamlanmıştır. Gebze ilçesindeki Dilovası Deresi'nin uzunluğu 12 km'dir. Pelitli köyünün güneyinden ve Tavşanlı köyünün kuzeyinden geçerek İzmit Körfezi'ne dökülür.
Göller
Batı bölümündeki 7km'si Kocaeli sınırları içerisinde kalan Sapanca Gölü'nün yüzölçümü 47 km²'dir. Uzuntarla, Maşukiye ve Eşme Beldelerine sınırdır.. İzmit kentine su sağlayan Kirazdere Barajı'nın ardında yer alan yapay göl ise 1,74 km²'lik bir alanı kaplar. Bir başka yapay göl de Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından kentin su ihtiyacını karşılamak için yaptırılan barajın ardında su toplanması sonucu oluşan Yuvacık Baraj Gölü'dür.