L'île est circulaire et a un diamètre d'environ 15 kilomètres. Elle est formée par un stratovolcan qui culmine à 1 770 mètres au Mont Veve. L'île forme la limite sud du détroit de Nouvelle-Géorgie ; elle est séparée au nord-ouest de Vella Lavella et de Gizo par le golfe de Vella, et au sud-est de la Nouvelle-Géorgie par le golfe de Kula.
Kolombangara est une île recouverte de forêts avec peu d'habitants.