Kaynaşlı, D-100 karayolu ve TEM Otoyolu İstanbul-Ankara güzergahı üzerinde Bolu Dağı eteklerinden itibaren batıya doğru ince uzun bir hat boyunca uzanan, Düzce Ovası’nın doğu uzantısı olan bir vadi üzerine kurulmuştur. İlçe sınırları doğuda Bolu ili 36 km., batıda Düzce ili 15 km., güneyde Mudurnu ilçesi ve kuzeyde Yığılca ilçe sınırları ile çevrilidir. Yüzölçümü 24.240 hektardır.

Kaynaşlı Belediyesi’nin sınırları, doğudan Darıyer Bakacak Köyü ve Darıyeri Hasanbey Köyü, kuzeyden Darıyeri Yörükler ve Sarıçökek Köyü’dür. Batıdan Üçköprü Boğazı ve Süleymanbey Köyü olup, güneyden ise Tavak ve Muratbey Köyleri ile çevrilmiştir.

Kuzey ve güneyden Bolu Dağları’nın paralel uzantısı olan tepelerle kuşatılmıştır. Bu tepelerin en önemlileri kuzeyde, batıdan doğuya doğru Dramlı Tepe, Eskiköy Tepesi, Sarıçökek Tepesi, Güllüklü Tepe, Yaylagöl Tepe ve Eşekdağı Tepesi ile; güneyde, batıdan doğuya doğru Kestanelik Tepe, Meşelik Tepe, Kestanelibayır Sırtı, Kavşanbayırı sırtı, Bahçesaya Tepesi, Akmeşe tepe, Türbe Tepe ve İsmail Tepe ile çevrilmiştir. En yüksek tepe sınırları Menekşe Tepesi (Rakım 1577 m.) ve Bolu Dağı sırtlarıdır. (Rakım 790 m.)

İlçede Karadeniz iklimi hakimdir. Yazları serin kış ayları soğuk geçer. En fazla yağış İlkbahar ve Sonbahar aylarında düşer. Kaynaşlı’nın merkezi; doğu, kuzey ve güneyden kuşatan bu tepelerde yer alan ve Karadeniz bitki örtüsü özelliğini taşıyan ormanlarla kaplıdır. Orman örtüsündeki ağaç çeşitleri kayın, meşe, kestane ve çam olarak yoğunlaşmış olup ormanın altı halk dilinde “Ağu” denilen orman gülü ile kaplıdır. Her mevsim doğal güzelliklerini koruyan bu ormanlar, özellikle yaz aylarında mesire alanı özelliği kazanır. Ayrıca bu ormanlarda, yaz ve bahar mevsimlerinde yöre halkının tanıyıp zevkle yediği çeşitli türlerde mantarların da yetişmesine olanak sağlamaktadır.