S rozlohou 290 km2 je Kos třetím největším ostrovem v souostroví Dodekany. Ostrov Kos má protáhlý tvar, od místa Agios Theologos na jihozápadě až k mysu Psalidi na severovýchodě měří kolem 40 km na délku a až 10 km na šířku. V nejužším místě je jen 1,5 km široký. To pak spojuje jihozápadní část, poloostrov Kefalos, s hlavní částí ostrova.

Kos je ostrov spíše plochý, pouze na jihu vede horský hřeben pohoří Dikeos, spadající na jižním pobřeží ostrova přímo do moře. Nejvyšší vrchol měří 846 m a nachází se jižně od Asfendiou. Severovýchodním směrem pak leží vrcholy Kefala (615 m), Erimitis (428 m) a Sympetros (482 m). Nejvyšší místa na poloostrově Kefalos se nazývají Látra a Zini.

První stopy osídlení ostrova sahají až do doby kamenné. Město Kos patřilo spolu s městy Lindos, Kameiros a Ialyssos na ostrově Rhodos, Knidos na Kypru a Halikarnassos v Turecku do svazu dórských měst Hexapolis ("šestiměstí"). Proslavil jej zejména ve 4. století př.n.l. Asklepion, který byl po celá staletí považován za jakési léčebné centrum starověké antiky.

Ostrov Kos je rozdělen do tří správních obvodů:
• Iraklides s městy Kefalos, Agios Stefanos, Kambos, Onia a s přístavem Limnionas, Antimachia a Kardamena, s obcí Masticharia s přístavem Kamari.
• Dikeos s městy Pyli, Marmari, Amaniou a Paleo Pyli, obcemi Asfendiou, Zipari, Agios Dimitrios, Asomatos, Linoptis, Zia, Lagoudi a Tigaki.
• Kos s městem Kos a obcí Platani

V celé oblasti Egejského moře panuje mírné středomořské klima. Kos je proto velmi zeleným ostrovem a až do června je tady všechno hezké a zelené, a lesy dosahují až ke břehům moře. Jen zřídkakdy tuto pohodu přeruší nějaký ten deštivý den a od začátku května do konce října tady bývá jen slunce na modré obloze.

Jak je ostatně typické pro tuto oblast v blízkosti turecké pevniny, je zde ve vrcholícím létě často velmi horko. Někdy dosahují teploty až více než 40 °C. O ochlazení se stará severozápadní vítr "meltemi", vanoucí od června do září svěžím vánkem po celém ostrově.