Marmara Bölgesi'nde, İstanbul İline bağlı bir ilçe olan Kartal, kuzeyinde Maltepe ve Ümraniye, kuzeydoğusunda Beykoz ve Pendik, doğusunda Sultanbeyli ve Pendik, batısında Maltepe, güneyinde de Marmara Denizi ile çevrilidir. İlçe toprakları Kocaeli yarımadasının güneybatı kesiminde, Marmara Denizi'nin de kuzeydoğusunda yer almaktadır. İlçe toprakları deniz seviyesinden başlayarak kuzeye doğru yaklaşık 537 m.ye kadar yükselmektedir. Yörenin en önemli yükseltisi Aydos Dağı'dır (537 m.). İlçe topraklarını Paşaköy Deresi, Kavaklı Dere ve Fındıklı Dere sulamakta olup, bunlar Ömerli Barajına dökülür. Riva Deresinin başlangıç kollarından olan Büyük ve Umur Dereleri ise ilçenin diğer akarsularıdır. Ayrıca yer altı memba suları da çok sayıdadır. İlçenin yüzölçümü 83 km2dir.