Kızılcahamam ilçesi doğudan Çubuk, batıdan Çamlıdere ve Güdül, kuzeyden Çankırı'nın Çerkeş ve Bolu'nun Gerede ilçesi ile güneyden Ayaş ve Kazan ilçeleriyle çevrilidir.
Kızılcahamam İlçesinde karasal iklim hüküm sürmesine karşın yapılan barajlar ve Karadeniz'e yakınlığından dolayı Batı Karadeniz iklimi özellikleri de görülmektedir. Yağmurlar İlkbaharda yoğun olmakla beraber, Ormanlık alanın fazla olmasından dolayı yıl itibari ile yağışlı günler daha fazladır. İlçenin ortalama sıcaklığı +11 C'dir. En yüksek sıcaklık ağustos ayında 34 C , en düşük sıcaklık şubat ayında -20 C' olarak tespit edilmiştir.
Kızılcahamam İlçesinde ortalama nem % 66'dır. En yüksek nem kış aylarında % 76, en düşük Eylül ayında % 4 olarak tespit edilmiştir. Kızılcahamam İlçesi 1711.87 Km2' lik alan üzerine kurulmuş olup ,merkezinin rakımı 975 metredir