Es conocido por ser el "granero" del país por su variedad de productos agrícolas aprovechando su condición geográfica. se encuentra situado en el corazón de Bolivia, limita con los Departamentos del Beni al norte, Chuquisaca y Potosí al sur, Santa Cruz al este, La Paz y Oruro al oeste, tiene una superficie total de 55.631 km²

Gran parte del departamento es montañoso y está atravesado por la Cordillera de Cochabamba que forma parte del ramal oriental de la Cordillera de los Andes con una dirección general noroeste-sureste. La Cordillera de Cochabamba es una agrupación de montañas entre las que se destacan Tunari, Arcopongo, Cocapata, Mazo Cruz, Yanakaka, Totora.

Los yungas son valles profundos y angostos que se sitúan entre las altas cumbres cordilleranas y los contrafuertes de la cordillera sub andina, encontrandose uno de los mas importantes Parques Nacionales como es Carrasco, que alberga u sin numero de vida vegetal y animal.