İzmit Körfezi, Marmara Denizi’nin doğusunda kara içine derin bir biçimde sokulan körfez. Kuzeydeki Kocaeli Yarımadası ile güneydeki Samanlı Dağları arasında uzanır. Darıca’nın batısındaki Yelkenkaya Feneri ile karşısındaki Çatalburun’u birleştiren çizgi, körfezin başlangıcı olarak kabul edilir. Bu çizgiden doğuya doğru uzanan körfezin uzunluğu yaklaşık 50 km’ dir. En geniş yeri Karamürsel ile Hereke arasında 10 km’yi bulur. Doğu ucunda, İzmit kenti ile karşı kıyı arasındaki genişliği ortadaki genişliğinin yarısı kadardır. Batıda, ağız kesimindeki genişliği ise 5 km’yi biraz aşar. Kıyıları iki noktada birbirine iyice yaklaşan körfez bu yüzden giderek daralır. Güneydeki Hersek Deltası ile karşısındaki Dil iskelesi arasında genişliği 3 kın’ye kadar iner. Körfezin en dar yeri, Gölcük ile Derince arasıdır (2 km).
İzmit Körfezi, Anadolu’nun kuzeyindeki kırik (fay) sisteminin üzerinde yer alır. Kuzey ve güney kenarlarını çevreleyen genç kırıklar körfezi n oluşumunun ve biçimlenişinin tektonik olaylara bağlı olduğunu ortaya koymaktadır.
Marmara Denizindeki doğu-batı doğrultulu çukurlukların devamı olan İzmit Körfezinin ağız kesiminde derinlik 277 m’dir. 200 m eşderinlik çizgisi (izobat) körfezin ağız kesiminden içeriye doğru fazla girmez. 100 m eşderinlik çizgisi ise Darıca ve Eskihisar açıklarına kadar sokulur. Bunun doğusunda 100 m eşderinlik çizgisinin çevirdiği elips biçimli başka bir alan daha vardır. Dil Burnunun doğusundan Yarımca açıklarına kadar uzanan bu alanın içinde 200 m eşderinlik çizgisinin çevrelediği iki göbek bulunur. Bu göbeklerin içlerinde her pirinin derinliği 204 m olan iki çukur vardır. İzmit Körfezinin en derin noktaları olan bu çukurlar Ulaşlı’nın kuzeyindedir. Değirmendere’nin doğusunda kalan kesimler, İzmit körfezinin en sığ alanlarıdır. Bu alanları sınırlayan 50 m eşderinlik çizgisi, Değirmendere’nin doğusunda kapanır. İç kesimde derinlik, güney kıyı yakınında en çok 38 m’dir.
İzmit Körfezinin kuzeyi Kocaeli Platosuyla Karadeniz’den ayrılır. Uzerinde alçak tepeler yükselen bu plato ile körfez arasında dar bir kıyı şeridi uzanır. Bu kıyı, Yelkenkaya Feneri burnundan doğuda Şirinyalı’ya kadar falezli yüksek kıyı biçimindedir. Bu kesimin doğusunda İzmit Körfezine kuzeyden dökülen akarsuların en büyüğü olan Dil (Tavşanlı) Deresinin taşıdığı molozlarla oluşan ve güneye doğru biraz uzayarı küçük bir del ta yer alır. Şirinyalı ile İzmit arasında alüvyal birikinti alanlarından oluşan alçak kıyılar uzanır. Yarımca ile Tütünçiftlik arasıpdaki kesiminde bir lagün vardır.
İzmit Körfezini güneyden çevreleyen Samanlı Dağları ile körfez arasında dar bir kıyı şeridi uzanır. Kıyı şeridinin batı kesiminde Laledere ve Hersek deltaları yer alır. Bunlardan Hersek Deltası, Samanlı Dağlarından kaynaklanan Yalakdere’nin taşıdığı alüvyonlarla oluşmuştur. Deltanın doğu kenarında Hersek Gölü adıyla anılan küçük bir delta gölü vardır. Bu alçak, alüvyonlu alanın güney sınırını, belirgin bir diklik çizer.
Türkiye’nin en önemli ulaşım yollarının geçtiği, ayrıca çok sayıda sanayi tesisinin yer aldığı körfezin kuzey kıyısı konut ve fabrika alanlarıyla kaplandığından tarımsal etkinlik eski önemini yitirmiştir. Buna karşın kuzey rüzgarlarından korunaklı bu dar kıyı şeridinin bazı kesimlerinde hilla zeytinliklere, bağlara ve meyve bahçelerine rastlanmaktadır. Körfezin güney kıyılarında tarımsal üretim kuzey kıyıya göre daha yaygındır. Hersek Deltası gibi düz alanlarda tarla tarımı yapılır. Bu kesimde zeytinlikler, bağlar, meyve ve sebze bahçeleri geniş yer tutar.
Körfezin özellikle kuzey kıyısı, Darıca-Gebze-Hereke-Yarımca-Derince-İzmit boyunca sanayi tesisleri ve bu tesislerin çevresinde gelişen yerleşmelerle kaplıdır. Güney kıyıdaki en önemli sanayi kuruluşu, Gölcük’teki askeri tesislerdir.
İstanbul’u Türkiye’nin çeşitli kesimleriyle Ortadoğu’ya bağlayan kara ve demir yolları körfezin “uzey kıyılarını izler. İzmir ile Bursa’yı İstanbul’a bağlayan karayolu da körfeziri güney ve doğu kıyılarını izleyerek İzmit’te E-5 Karayolu’yla birleşir. Körfezin bitim yeri, dışarıdan gelebilecek saldırılara karşı iyi korunduğundan Antik Çağdan beri tersanelerin kurulduğu ve savaş filolarının üslendiği bir iç liman konumundadır. Körfez aynı zamanda, kıyı yolunu izlemek istemeyenıerin çeşitli iskeleler arasında sefer yapan araba vapurlarıyla karşıdan karşıya geçtikleri bir suyoludur.
Körfez, hızla gelişen sanayileşmeye koşut olarak kıyılarında kurulan sanayi tesislerinin atıklarıyla Türkiye’de en yoğun biçimde kirlenen deniz parçasıdır. Eskiden çeşitli balıkların yumurtalarını bıraktıkları ve kıyısında balıkçı köyleri olan körfezin iç kesiminde artık balık yaşarnamaktadır. Sanayi kuruluşlarına arıtma tesisi kurdurma gibi önlemlere karşın, suları zehirli atıklarla doymuş olan körfezin bu kesimine rastlantıyla giren balık sürülerinin ölüleri zaman zaman deniz yüzeyini kaplamaktadır.
