Petőfibánya Heves megye nyugati felében, a Zagyva-folyó völgyében, Hatvantól 16 km-re északra fekvő település.

Éghajlata mérsékelten hűvös, mérsékelten száraz. A csapadék évi összege 560-580 mm, az évi középhőmérséklet 9,8-10 ˚C, az évi napsütéses órák száma 1910. Leggyakrabban északi és déli szelek fújnak.

Területe a Zagyva aszimmetrikus patakvölgyében fekszik. A vidék legnagyobb tengerszint feletti magassága a 240 m-t nem haladja túl. Gyenge szeizmicitású terület. Természetes vizekben szegény. A talajvíz 4m mélységben található, kemény, kémiai típusa kalcium-magnézium-hidrogénkarbonátos, helyenként nátrium- és szulfáttartalommal. Az artézi kutak száma nagy.

Természetes növényzetét puha- és keményfás ligeterdők, és magaskórós társulások alkotják. Jellemző növényei a szőrfű, a tárnicsfélék, a pirosló hunyor és a bogáncs.

Erdőterülete 4-5%, talaja réti öntéstalaj és agyagbemosódásos barna erdőtalaj.

Állatai kisvadak és madárfajok.