İbrahim Karaosmanoğlu, 1952 yılında İzmit Yuvacık’ta doğdu. 1977 yılında Marmara Üniversitesi’nden mezun oldu. 1978-1989 yılları arasında Kırıkkale Lisesi, İzmit Endüstri Meslek Lisesi ve İzmit Ortaokulu’nda öğretmen ve yönetici olarak görev aldı.

1989-99 yılları arasında İzmit’te 10 yıl Yuvacık Belediye Başkanlığı yaptı. AK Parti’nin kuruluşunda Genel Başkan Recep Tayyip Erdoğan ile birlikte aktif olarak görev aldı. AK Parti Kocaeli Teşkilatında kurucu İl Başkan Yardımcılığı ve İl Başkanlığı görevlerinde bulundu. Daha sonra Başbakan Danışmanı olarak Ankara’da görev yaptı.

28 Mart 2004’de İzmit Büyükşehir Belediye Başkanı seçilmiştir. Aynı yıl içinde yapılan Büyükşehir kanunu ile İzmit Büyükşehir Belediyesi, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi olmuş; İbrahim Karaosmanoğlu ilk Kocaeli Büyükşehir Belediye Başkanı olmuştur.

Kırgızistan Cumhuriyetinin köklü üniversitelerinden Mahmud Kaşgarî Barskanî Doğu Üniversitesi tarafından “Fahri profesörlük” ünvanı ile Kazakistan Cumhuriyeti Kainar Üniversitesi’den “Fahri doktora” ünvanına layık görülen Karaosmanoğlu, COPPEM-Avrupa-Akdeniz İşbirliği Komitesi asli üyesidir. UCLG-MEWA Dünya Konseyi Üyesi ve aynı organizasyonda üç farklı komitede başkan ve yönetim kurulu üyelikleri görevleri de yürütmektedir. Kent ihtiyaçları paralelinde yaptığı insan odaklı hızlı ve agresif yatırım hamlesiyle, model proje uygulamalarıyla Kocaeli’nin çehresinin değişmesinde ve dünya kenti olmasında önemli bir görev icra eden Karaosmanoğlu; bir çok sivil toplum kuruluşu, ulusal ve uluslar arası yayın organı tarafından çeşitli defalar “Yılın Büyükşehir Belediye Başkanı” seçilmiş ve bir çok “kent ödülüne” layık görülmüştür. “Türk-Macar” dostluğu’ nun geliştirilmesi ve Macar tarihinin önemli ismi “Kral Thököly İmre” anısının Kocaeli’ de yaşatılması maksadıyla, göstermiş olduğu üstün katkılarından ötürü; Macaristan Devleti tarafından Devlet Liyakat Nişanı ile ödüllendirilmiştir.

Türk Dünyası Belediyeler Birliği(TDBB)’nin 09 Mart 2012 tarihinde yapılan genel kurul toplantısında, oybirliğiyle birlik başkanlığına seçilmiştir.

30 Mart 2014 Yerel Seçimlerinde yeniden Adalet ve Kalkınma Partisi‘nden Kocaeli Büyükşehir Belediye Başkanı seçildi.

Evli ve 5 çocuk babasıdır.