Расположен на севере Западной Сибири, в северной части Среднеобской низменности, на р. Ингуягун, в зоне распространения многолетнемёрзлых пород, в 325 км к северо-востоку от Ханты-Мансийска.
В 1975 строители железнодорожной магистрали высадились в посёлке Когалым; поначалу в посёлке проживало около 1 тыс. человек.
Возник в связи с освоением группы нефтяных месторождений. Город с 15 августа 1985.