Yalova Türkiye'nin kuzeybatısında, Marmara Bölgesi'nin güneydoğu kesiminde yer almaktadır. İlin kuzeyinde ve batısında Marmara Denizi, doğusunda Kocaeli, güneyinde Bursa ve Gemlik körfezi yer almaktadır.
Yalova doğu kıyılarındaki düzlükler dışında, dağlık bir araziye sahiptir. Yalova bölgesi, bölgenin güneyi, batıdan doğuya doğru İzmit, Sapanca arasında Kocaeli sıradağları ile birleşen samanlı dağları ile kaplanmış durumdadır.
İlin bitki örtüsünü makiler ve ormanlar oluşturmaktadır. Güneydeki dik yamaçlar tümüyle gür bir orman örtüsü ile kaplıdır.
Yalova ili iklimi Akdeniz ve Karedeniz iklimleri arasında bir geçiş niteliği taşır. Kimi dönemlerde karasal iklim özelliklerini yansıtan Yalova'da yazlar sıcak ve kurak kışlar ılık ve bol yağışlıdır.