Kos liegt in der Ost-Ägäis am Eingang des Golfs von Gökova (türkisch Gökova Körfezi). Nördlich der Stadt Kos beträgt die kürzeste Entfernung zur Bodrum-Halbinsel (Bodrum Yarımadası) westlich der türkischen Stadt Bodrum weniger als fünf Kilometer. Die Datça-Halbinsel liegt 15 km südlich. Nachbarinseln sind im Norden Pserimos, vier Kilometer, und Kalymnos, zwölf Kilometer entfernt. Nisyros liegt 12 km südlich und Astypalea etwa 43 km westlich.