Il Kochelsee si trova a 70 km a sud di Monaco, ai margini delle Alpi Bavaresi. Appartiene alle comunità Schlehdorf a ovest e Kochel am See a est. Mentre la parte meridionale del lago è circondata da montagne, la parte settentrionale è già ai piedi delle Alpi pianeggianti ed è delimitata dalle brughiere di Loisach-Kochelsee. La storia dell’insediamento di Kochel (ex Quochcalun) inizia sul cosiddetto Birg bei Altjoch, un cono di roccia direttamente sulla riva del Kochelsee. Il nome Kochel deriva dal latino cocula, il nome per testa, cono o picco.
Il lago è stato creato durante l’era glaciale di Würme quando è stato scavato il ghiacciaio Isar-Loisach. Il sottosuolo del bacino risultante è stato poi riempito con argille marine provenienti da un lago dell’era glaciale, che ha formato un sottosuolo di sbarramento.
L’odierno Kochelsee è solo un residuo del bacino profondo circa 200 m nell’area della zona del flysch che originariamente arrivava fino a Penzberg. Il lago si è gradualmente insabbiato, così che a nord di esso si sono formate le brughiere di Loisach-Kochelsee con torbiere basse e alte.
Vicino a Schlehdorf, a nord sotto Herzogstand (1.731 m) e Heimgarten (1.790 m), il Loisach sfocia nella parte occidentale del Kochelsee. Lascia il lago sul suo bordo settentrionale, a ovest di Kochel am See.