El Departamento de Talcahuano limitaba al norte con el océano Pacífico, al oeste con la Bahía de San Vicente, al sur con el río Biobío, el Departamento de Lautaro (luego Departamento de Coronel) y el Departamento de Concepción; al este con el río Andalién, el Departamento de Concepción y la Bahía de Concepción.