Gölcük, Marmara Bölgesi’nde,   İzmit  Körfezi’ nin    en fazla  darlaştığı  bir kesimde, Körfez’ in  Güney kıyısında, 40 derece – 40 saniye  Kuzey  enlemi,   29  derece – 50 saniye  Doğu  boylamı  üzerinde yer alır. 

       İlçenin  doğusunda  İzmit , batısında   Karamürsel , güneyinde  İznik  İlçeleri,  kuzeyinde  İzmit  Körfezi  bulunur.  Yüzölçümü  (199) km² dir.

      Gölcük’ün  dar bir sahil  şeridinden  sonraki  arazi yapısı  engebelidir.İlçenin  güneyi  Samanlı Dağları  ile çevrilidir.En  yüksek  tepesi (1119) metre  ile Ayvaşa  Tepesi ‘dir.  Değirmendere , Halıdere , Asar dere , Ulaşlı deresi , Beyoğlu  deresi  başlıca akarsularıdır. 

        İlçe  yüzölçümünün  %60’ ından  fazlasını  ormanlık   alanlar kaplar.Bitki  örtüsü  içerisinde  kayın , gürgen  ve meşe  türü  ağaçlar  önemli  bir yer tutar .   Bölgede Akdeniz ve Karadeniz  iklimi  arasında  bir iklim türü hakimdir.  Yazlar sıcak , kışlar  ılık  ve yağışlıdır. Yıllık ortalama  yağış miktarı (768)mm/m2 dir.