Петропавлівка — населений пункт Харківської області, 39 км на захід від Харкова. Найближчий райцентр — Богодухів (17 км). Висота над рівнем моря — близько 164 м. Найближчі населені пункти: Балабанівка (2 км), Яблучне (2 км), Скосогорівка (3 км), Байрак (4 км), Максимівка (5 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+20,7 °C), найхолодніший — січень (−5,6 °C); середньорічна температура +7,9 °C. Опадів за рік випадає близько 606 мм, найбільше у червні (65 мм), найменше у лютому (40 мм). Абсолютний максимум — +36,3 °C (2016), мінімум — −32,7 °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 | −5,6 | −4,8 | +0,4 | +8,7 | +14,9 | +18,8 | +20,7 | +20,1 | +14,6 | +8,1 | +1,7 | −3,1 |
| Опади, мм | 46 | 40 | 41 | 48 | 56 | 65 | 65 | 54 | 49 | 47 | 46 | 49 |