aygın kabul görüleni ise Bizans İmparatorluğu döneminde bölgede hüküm süren Komnenos hanedanlığına atfen gerçekleştirilen isimlendirme en kabul görenidir. Bu isimlendirme kökeninde ise "Komnenlerin Kalesi" anlamına gelen "Kastra-Komnen" ifade yatmaktadır. Hanedanlığın o döneme ait yazılı kayıtlarında Kastamonu ismi "Castamon" olarak yer almaktadır.

Bunun haricinde kabul gören başka bir görüşe göre de Kastamonu kelimesi, Sümer dilinde kullanılan Sümerlerin bir kolu olan "Gas" halkının yaşadığı şehir (Tuman/Tumanna Sümer dilinde şehir demektir) anlamına gelen "Gastumanna" ("Gasların şehri") kelimesinden geldiği ifade edilmektedir.

Türkiye’nin Karadeniz Bölgesi'nin batı kesiminde yer alan Kastamonu ilinin doğusunda Sinop, batısında Bartın ve Karabük, güneyinde Çankırı ve güneydoğusunda Çorum illeri ile sınırı bulunmaktadır. İlin kuzey kısmının tamamı ise Karadeniz'e kıyı oluşturmakta olup, ilin sahil şeridi uzunluğu 170 km'dir. Kastamonu sahip olduğu bu sahil şeridi uzunluğu ile Karadenize en uzun kıyısı olan il konumundadır. 13.108 km² alan üzerinde yer alan Kastamonu, Türkiye topraklarının %1,7'sini oluşturmaktadır. İl merkezinin denizden yüksekliği 780 metredir. İlin ortalama olarak deniz seviyesinden yüksekliği 775 m'dir. İlin en yüksek noktasını ise 2.565 m ile Çatalılgaz Tepesi oluşturmaktadır. İl genelinde dağlar denize paralel olarak uzanmakta olup, Türkiye'nin Karadeniz'e doğru uzanan çıkıntısının büyük bir kısmını kapsamaktadır.

İl genelinde iki çeşit iklim tipi hüküm sürmektedir. İlin kuzeyinde Türkiye'de Karadeniz iklimi görülürken, ilin güney kesimlerinde Karasal iklim görülmektedir. Kıyıya paralel olarak uzanan Küre Dağları, Karadeniz ikliminin iç kısımlarda görülmesini önlemektedir.

Kastamonu'da yağışın aylara dağılımı genel olarak düzenlidir. Kış döneminde yağışlar yıllık yağışın %18'ini, yaz yağışları ise %27'sini oluşturmaktadır. Yağışların büyük bir bölümü ise bahar aylarında yağmaktadır. genelinde kıyıya yakın bölgelerde sık yağış rastlanmaktadır. İl genelinde en az yağış Aralık-Şubat döneminde gerçekleşirken, en çok yağışlar Nisan-Mayıs ayları arasında gerçekleşmektedir.

Kastamonu merkezde yıllık sıcaklık ortalaması 9,8 °C düzeyindedir. Bu ortalama ile Kastamonu kendisine komşu diğer illere göre daha düşük bir sıcaklık ortalamasına sahip olup, bunun nedeni morfolojik yapıdır. Kastamonu'da diğer komşu illere göre tek iklim tipi yerine iki iklim tipi de etkili olmaktadır.

Kastamonu genelinde 1950 ile 2015 yılları arasında ortalama sıcaklık ve yağış miktarları şu şekildedir:

İl genelinde sıcaklığın 42.2 °C ile en yüksek düzeyde ölçüldüğü tarih 30 Temmuz 2000 tarihi olup, Kastamonu'da -23.7 °C ile en düşük sıcaklığın ölçüldüğü tarih ise 15 Ocak 1950 olmuştur. Bir günde Kastamonu'ya düşen en yüksek yağış miktarı 3 Mayıs 1953 tarihinde gerçekleşmiş olup, söz konusu tarihte 104.7 kg/m² yağış düşmüştür.

Kastamonu ilinin yüz ölçümünün %74,6'sı dağlık ve ormanlık, %21,6'sı plato ve %3,8'i ovalardan oluşmaktadır. Bu dağılım göz önünde bulundurulduğunda ilin genel olarak tarıma elverişli geniş alanları bulunmamaktadır. Vadilerin etrafında yer alan küçük ovalar bu tür işlemlerin gerçekleştirildiği önemli alanlar olarak işlem görmektedir.

İl genelinde oldukça zengin bitki örtüsü gözlemlenebilmektedir. Devrekani ilçesi dolaylarında orman örtüsüne pek rastlanmamakla birlikte, burada da belirli aralıklarla da olsa ağaç, çalı ve orman kalıntıları görülebilmektedir. Eğilimin daha yumuşak olduğu bu kesimlerde kestane rengi toprakların geniş alanlarda hüküm sürdüğü gözlemlenebilmektedir. Kıyıdan iç kesimlere ilerlendiğinde ve yükselti arttığında kayın ve köknar ağaçları yaygın bir şekilde görülebilmektedir. Podzolik toprakların yayım alanı olan bölgelerde, alt örtü durumunda bulunan eğreltiotu önemli bir yer tutmaktadır.

İlin kuzey kesimlerinde Karadeniz'e kıyısı bulunan Cide ve İnebolu kesimleri arasında daha çok çam, köknar ve kayın türleri arasında yer alan ıhlamur, kestane, karaağaç, gürgen, mersin, kavak, dişbudak ve ahlat türleri yoğun bir şekilde gözlemlenebilmektedir.

İl genelinde bozayı, kızıl geyik, kurt, vaşak, tilki, tavşan, karaca, sansar ve yaban domuzu gibi türlerin yaşam alanları mevcuttur.

Türkiye İstatistik Kurumu'nun (TÜİK) hazırlamış olduğu 2016 yılı Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi (ADNKS) sonuçlarına göre Kastamonu genelinde 376.945 nüfus tespit edilmiştir. Bu veriler ışığında nüfusun 184.585 kişisi erkek, 188.048 kişisi de kadın olarak tespit edilmiştir. Bir önceki yıla oranla %1,16 düzeyinde artan ilin nüfusu, 2015 verilerine göre toplamda 4.312 kişi artmıştır.

İl genelinde nüfus yoğunluğun 29 km² olduğu Kastamonu'da, 2016 verilerine göre nüfusun %32,56'sı 0-24 yaş arası genç nüfustur.

0-14 yaş: %16.85 (erkek 32,435/kadın 31,070) 
15-24 yaş: %15.71 (erkek 31,555/kadın 27,659) 
25-54 yaş: %38.02 (erkek 72,651/kadın 70,670) 
55-64 yaş: %12.92 (erkek 23,885/kadın 24,812) 
65 yaş ve üzeri: %16.50 (erkek 27,513/kadın 34,695)

Kastamonu ili nüfusu: 372.373'dür. Bu nüfusun % 62,79'u şehirlerde yaşamaktadır (2017 sonu). İlin yüzölçümü 13.064 km²'dir. İlde km²'ye 29 kişi düşmektedir. (Bu sayı Abana'da 142’dir.) İlde yıllık nüfus % 1,21 azalmıştır.

2018 yılında TÜİK verilerine göre merkez ilçeyle beraber 20 İlçe, 20 belediye, bu belediyelerde 162 mahalle ve ayrıca 1.065 köy vardır.

Nüfus artış oranı en yüksek ve en düşük ilçeler: Hanönü (% 1,45)- İhsangazi (-% 6,09).

Kastamonu'nun 1965 yılından günümüze kadar ortaya çıkan nüfus bilgileri şu şekildedir:

Kastamonu ili genel itibarıyla göç veren bir il konumunda olsa da, özellikle son yıllarda aldığı göç ile nüfusta artış yaşamıştır. En son 2016'da gerçekleştirilen nüfus sayım sonuçlarında Kastamonu ili 18.898 göç vermesine rağmen, ile göç eden 20.577 kişi ile ‰4,46 (Binde 4,46) bir göç alış artış hızı yakalamıştır.

Kastamonu nüfusuna kayıtlı olan ancak diğer illerde yaşayan Kastamonu nüfusu yüksek düzeyde bulunmaktadır. Bu iller içerisinde İstanbul, en çok Kastamonu nüfusuna kayıtlı kişinin yaşadığı il konumundadır. 2016 ADNKS verilerine göre İstanbul'da, Kastamonu il genelinde yaşayandan fazla Kastamonulu yaşamaktadır. Söz konusu yılda gerçekleştirilen sayım sonuçlarına göre 557.166 kişi İstanbul'da ikamet etmektedir. Bunun haricinde il nüfusuna kayıtlı olup başka illerde ikamet eden ayrıca 179.382 kişi daha yaşamaktadır. Bu veriler ışığında Kastamonu ili de dahil Türkiye genelinde Kastamonu nüfusuna kayıtlı 1.113.493 kişi yaşamaktadır.

Kastamonu'nun arkeolojik bazı kazı ve yüzey araştırmaları sonucunda Eski Taş Çağı döneminden günümüze kadar kesintisiz bir kronolojiye sahip olduğu gözlemlenmektedir. Bu bölge üzerinde pek araştırma olmaması nedeniyle Kastamonu üzerine bilgiler de özellikle erken tarih için yetersiz bir durumdadır. Bu bölgede gerçekleştirilen belirli sayıdaki araştırmalarda da ilin Eski Taş Çağı dönemi ile birlikte Cilalı Taş Devri, Bakır Çağı ve Erken Tunç Çağı dönemlerine kadar kesintisiz bir yerleşimin gerçekleştiğini göstermektedir.

Son dönemlerde ilin Cide ve Şenpazar ilçelerinde yapılan arkeolojik yüzey araştırmalarında bölgenin Orta Taş Çağı döneminde de yerleşim gördüğü elde edilen bulgularla belirlenmiştir.

Kastamonu’nun bilinen geçmişi, Hitit İmparatorluğu ile başlar. Hititlerden sonra Frigya ve Lidya Krallıklarının egemen olduğu bu topraklar MÖ 4. yüzyılda Perslerin eline geçmiştir. MÖ 4. yüzyılda Büyük İskender Anadolu ile birlikte Kastamonu topraklarını da Makedonya’ya katmıştır.
İskender’den sonra yöreyi ele geçiren Pontus Krallığı MÖ 1. yüzyılda Romalılar tarafından ortadan kaldırılmıştır. Uzun yıllar Roma İmparatorluğu sınırları içinde kalan Kastamonu MS 395 yılında İmparatorluğun bölünmesiyle bütün Anadolu gibi Bizans İmparatorluğu'na katılmıştır.

Bugün Kastamonu ve çevresindeki illeri de içine alan ve Romalılar devrinde adına Paflagonya (Pophlagonia) denilen bölgede yer almaktadır.

Romalılar devrinde Taşköprü’nün (Pophlagonia) eyalet merkezi olduğu zamanlar Kastamonu küçük bir kasaba olup, Bizans devrinde ve özellikle imparatorluk hanedanlarından olan Komnenler soyunun memleketi olan şehrin iktidarları döneminde gelişmeye başlamıştır. Bu hanedan zamanında buraya bir kale yapılmış ve Komnenler'in kalesi anlamında “Kastra Komneni” denilmiştir. Bu kelimenin Türkmenlerin bölgeye yerleşmesiyle zamanla (“Kastamoni”, "Kastamonu") bugünkü şekline dönüşmüştür.

Moğol istilası önünde Türkistan ve İran’dan kaçan Türklerin, ikinci büyük göç dalgasından da en fazla etkilenen şehirlerin başında Kastamonu gelmiş ve İç Anadolu’da Moğollara karşı tutunamayan birçok Türk boyu Ilgaz Dağları'nın kuzeyine yani Kastamonu’ya sığınmıştır. Yirmi dört Oğuz boyunun neredeyse tamamı Kastamonu çevresinde yurt tuttuğu gibi, Alpı, Alpağut, Dânişmendli, Kıpçak, Karluk, Çiğil, Yağma gibi Türk boyları da Kastamonu’ya yerleşmişlerdir. Kastamonu’da hâlen birçoğu yaşatılan Kayı, Bayat, Çavundur, Kınık, Îğdir, Afşar, Kıyık, Büğdüz, Bayındır, Çepni, Karaevli gibi yer adları Oğuz iskânının mahiyetini çok iyi ifade etmektedir. 1260’lı yıllarda İbn Sa'd bu kente ""Türkmenlerin Başkenti"" adını vermiştir. Yine onun kaydına göre, bu tarihlerde Kastamonu bölgesinde 100 bin çadır halkı yığılmıştır.

Kastamonu’nun ilk defa Türklerin eline geçmesi Danişmentliler zamanında Danişmend Ahmed Gazi'nin oğlu Gümüştekin Gazi devrinde “1105 yılında” gerçekleşmiştir. 100 yıla yakın bir zaman Danişment idaresinde kalan şehir ve çevresi 15 yıl süre ile tekrar Bizanslılara geçmiş, 1213'de Anadolu Selçuklu Sultanı Alaaddin Keykubat’ın emriyle Selçuklu kumandanı Hüsamettin Çobanbey tarafından zaptedilmiştir.

Moğollar tarafından bölgenin ikinci kez zaptına memur edilen Şemsettin Yaman Candar kumandasındaki ordu 1292 yılında Kastamonu’ya giderek Muzafferettin Yavlak Arslan birliğini bozguna uğratmış kendisi de öldürülmüştür. Muzafferettin Yavlak Arslanın oğlu Mahmutbey, babasının intikamını almak için mücadeleye girmiş ve Şemsettin Yaman Candar’ı buradan batıya sürmeyi başarmıştır. Şemsettin Yaman Candar’ın ölümünden sonra Süleyman Paşa tarafından 1309 y