Vùng Bắc Karelia tiếp giáp với:

• hai vùng Bắc Savonia và Nam Savonia ở phía Tây
• vùng Kainuu ở phía Bắc
• vùng Nam Karelia ở phía Nam
• nước Cộng hòa Kareliya ở phía Đông

Vùng Bắc Karelia có 88% diện tích là vùng tự nhiên trong đó bao gồm 70% diện tích vùng là rừng và 2.200 hồ nước lớn nhỏ chiếm 18% diện tích vùng.[1]Vùng có một hồ nước lớn thứ tư Phần Lan là hồ Pielinen với diện tích 894 km² cùng với ngọn núi Koli cao 347 mét so với mặt nước biển. [2]Ngoài ra vùng còn có bốn Vườn quốc gia là Vườn quốc gia Koli, Vườn quốc gia Petkeljärvi, Vườn quốc gia Patvinsuo và Vườn quốc gia Kolovesi.