Дмитрівка — населений пункт Харківської області, 63 км на північний захід від Харкова. Найближчий райцентр — Богодухів (10 км). Висота над рівнем моря — близько 145 м. Найближчі населені пункти: Дмитрівка (0 км), Матвіївка (1 км), Горбанівка (2 км), Щербаки (4 км), Новоукраїнка (4 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+20,6 °C), найхолодніший — січень (−5,5 °C); середньорічна температура +7,9 °C. Опадів за рік випадає близько 616 мм, найбільше у липні (67 мм), найменше у лютому (40 мм). Абсолютний максимум — +36,2 °C (2016), мінімум — −32,5 °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 | −5,5 | −4,8 | +0,5 | +8,7 | +14,9 | +18,8 | +20,6 | +20,0 | +14,6 | +8,1 | +1,8 | −3,0 |
| Опади, мм | 46 | 40 | 41 | 48 | 57 | 66 | 67 | 54 | 51 | 49 | 48 | 49 |