Петрівка — населений пункт Харківської області, 107 км на схід від Харкова. Найближчий райцентр — Куп'янськ (4 км). Висота над рівнем моря — близько 76 м. Найближчі населені пункти: Болдирівка (2 км), Прокопівка (3 км), Стінка (3 км), Тамарганівка (4 км), Куп'янськ (4 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+21,9 °C), найхолодніший — січень (−5,2 °C); середньорічна температура +8,7 °C. Опадів за рік випадає близько 580 мм, найбільше у червні (65 мм), найменше у лютому (39 мм). Абсолютний максимум — +38,0 °C (2016), мінімум — −31,1 °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 | −5,2 | −4,5 | +1,0 | +9,6 | +15,8 | +19,9 | +21,9 | +21,3 | +15,6 | +8,8 | +2,3 | −2,6 |
| Опади, мм | 47 | 39 | 39 | 47 | 54 | 65 | 56 | 42 | 48 | 45 | 48 | 50 |