Bolu’nun, batısında Düzce ve Sakarya, güneybatısında Bilecik ve Eskişehir, güneyinde Ankara, doğusunda Çankırı, kuzeyinde Zonguldak ve kuzey doğusunda Karabük İlleri yer alır. Bolu il merkezine göre; Dörtdivan, Yeniçağa ve Gerede ilçeleri doğuda, Mengen kuzeydoğuda, Göynük ve Mudurnu İlçeleri güneybatıda, Seben ve Kıbrısçık ilçeleri ise güneyde yer almaktadır.
Türkiye yüz ölçümünün %1,015'lik bölümünü kaplayan ilimiz, 8.458 km2 km² yüz ölçümü ile Karadeniz Bölgesi'nin Batı Karadeniz bölümünde yer alır. İl arazisinin yaklaşık %18’ini tarım alanları oluşturmaktadır. Orman alanları ise %64’lük bir oran ile Türkiye ormanları içinde %2,55’lik paya sahiptir. Çayır ve meraların kapladığı alan yaklaşık %15’tir. Geriye kalan %8 dolayında alan ise tarım dışı alanlardır.
Ortalama rakım 1000 m, merkez ilçe rakımı ise 725 m civarındadır. Matematiksel konum açısından 30 derece 32 dakika - 32 derece 36 dakika Doğu boylamları ile 40 derece 06 dakika - 41 derece 01 dakika Kuzey enlemleri arasındadır.
Dağlar: İl topraklarının %56’sını kaplamaktadır. İlin güneybatı - kuzeydoğu istikametinde Bolu Dağları; en yüksek yeri 1980 m. ile Çele Doruğu, ve Abant Dağları (1748 m.), Gerede'nin kuzeyinde Arkot (1877 m.) ve Göl Dağları (1112 m.)dır. En güneyde ilk iki sıradan daha yüksek olan ve genel olarak Köroğlu Dağları (en yüksek yeri 2499 m.) adı verilen volkanik dağlar uzanır. Bolu'nun güneyindeki uzantısı Seben Dağları 1854 m. Mudurnu civarında Ardıç Dağları 1443 m. Güneydeki Çal Tepesi ise 1640 m. yüksekliğindedir.
Ovalar: İl Yüzölçümünün %8’ini kaplayan ovalar genel olarak batı – doğu istikametinde uzanırlar. 725 m. yükseltideki Bolu Ovası ve 1300 m. yükseltideki Gerede Ovaları en genişleridir. Diğer ovalar ise Yeniçağa Ovası, Mudurnu Ovası ve Göynük ilçesinin güneyinde Himmetoğlu Ovasıdır.
Akarsular: Bolu’da en önemli akarsular Büyüksu, Mengen Çayı, Aladağ Çayı, Mudurnu Çayı, Göynük Suyu, Çatak Suyu ve Gerede Çayıdır.
Göller: Yörede morfolojik yapının karmaşıklığı, akarsu sayısının çokluğu, yükselti farklılıkları ve eğimin fazlalığı gibi faktörler çok sayıda gölün oluşmasına neden olmuştur. Havzaların ve çanakların yüzölçümlerinin küçüklüğü göllerin de küçük alanlı olması sonucunu doğurmuştur. Abant Gölü, Yeniçağa, Çubuk, Sünnet, Yedigöller, Karagöl, Sülüklügöl, Karamurat en önemli göllerdir.