Петропавлівка — населений пункт Харківської області, 68 км на схід від Харкова. Найближчий райцентр — Чугуїв (49 км). Висота над рівнем моря — близько 163 м. Найближчі населені пункти: Гарбузівка (4 км), Ганнопілля (4 км), Юрченкове (5 км), Котівка (5 км), Вірівка (6 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+20,9 °C), найхолодніший — січень (−6,1 °C); середньорічна температура +7,7 °C. Опадів за рік випадає близько 597 мм, найбільше у червні (66 мм), найменше у лютому (40 мм). Абсолютний максимум — +37,0 °C (2016), мінімум — −33,2 °C (2006). Норми — середні за 60 років, рекорди — за 66 років спостережень.
| січ | лют | бер | кві | тра | чер | лип | сер | вер | жов | лис | гру | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура, °C | −6,1 | −5,5 | −0,0 | +8,7 | +15,0 | +18,9 | +20,9 | +20,2 | +14,6 | +7,9 | +1,4 | −3,5 |
| Опади, мм | 47 | 40 | 40 | 48 | 55 | 66 | 62 | 45 | 49 | 46 | 49 | 50 |