Ο Νομός Κοζάνης βρίσκεται στο γεωγραφικό διαμέρισμα της Μακεδονίας και υπάγεται διοικητικά στην Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας. Βρίσκεται, στο σταυροδρόμι, μεταξύ της Κεντρικής Μακεδονίας, της Ηπείρου και της Θεσσαλίας, συνορεύει δε Βόρεια με τις Περιφερειακές Ενότητες Καστοριάς και Φλώρινας, Βορειοανατολικά με την Περιφερειακή Ενότητα Πέλλας, Ανατολικά με τις Περιφερειακές Ενότητες Ημαθίας και Πιερίας, Νότια με τις Περιφερειακές Ενότητες Λαρίσης και Τρικάλων και Δυτικά με την Περιφερειακή Ενότητα Γρεβενών, και είναι ο μεγαλύτερος τόσο σε έκταση, όσο και σε πληθυσμό στην Δυτική Μακεδονία.