Le climat à Kocaeli est modéré sur la côte de la mer Noire, plus rude dans les montagnes, il représente un mélange entre le climat de la mer de Marmara et celui de la mer Noire. En été, le climat au centre-ville est chaud et parfois pluvieux, tandis que, en hiver, il est souvent pluvieux et parfois neigeux.
En effet, le climat de Kocaeli sur la côte de la mer Noire est plus frais de celui sur la côte du golfe d'Izmit. La précipitation annuelle moyenne sur la côte de la mer Noire dépasse 1000 mm, mais il diminue vers le sud, et atteint moins de 800 mm (784,6 mm) à Izmit. En plus, la température moyenne annuelle est 14,8 °C. La température la plus élevée est enregistrée au centre-ville avec 41,6 ° C (le 11 août 1970), la plus basse avec -8,7 ° C (le 4 février 1960).