Der Kochelsee liegt 70 km südlich von München am Rand der Bayerischen Alpen. Er gehört zu den Gemeinden Kochel am See im Osten und Schlehdorf im Westen. Der See ist Eigentum des Freistaates Bayern und wird von der Bayerischen Verwaltung der staatlichen Schlösser, Gärten und Seen verwaltet.

Während der südliche Bereich des Sees von Bergen umgeben ist, liegt der nördliche Teil schon im flachen Voralpenland und wird von den Loisach-Kochelsee-Mooren begrenzt. Von der naturräumlichen Lage her gesehen gilt der See als Alpenrandsee. Im Rahmen der Seentypisierung Deutschlands entspricht er dem Typ 4 Geschichteter Alpensee.