Чорнобаївка — населений пункт Харківської області, 97 км на південний схід від Харкова. Найближчий райцентр — Куп'янськ (26 км). Висота над рівнем моря — близько 158 м. Найближчі населені пункти: Дуванка (5 км), Кравцівка (5 км), Сухий Яр (5 км), Бугаївка (6 км), Сподобівка (7 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+21,4 °C), найхолодніший — січень (−5,4 °C); середньорічна температура +8,3 °C. Опадів за рік випадає близько 574 мм, найбільше у червні (64 мм), найменше у лютому (39 мм). Абсолютний максимум — +37,4 °C (2016), мінімум — −31,4 °C (1963). Норми — середні за 60 років, рекорди — за 66 років спостережень.
| січ | лют | бер | кві | тра | чер | лип | сер | вер | жов | лис | гру | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура, °C | −5,4 | −4,7 | +0,7 | +9,2 | +15,4 | +19,4 | +21,4 | +20,8 | +15,2 | +8,5 | +2,0 | −2,8 |
| Опади, мм | 47 | 39 | 40 | 48 | 53 | 64 | 55 | 41 | 46 | 44 | 47 | 50 |
