Petrel liegt im südlichen Teil der Provinz Alicante, etwa 40 Kilometer nordwestlich der Stadt Alicante und nur wenige Kilometer von der Mittelmeerküste entfernt. Die Stadt befindet sich im Vinalopó-Tal, umgeben von Bergen wie der Sierra del Caballo und der Sierra del Maigmó – ein Paradies für Wanderer, Kletterer und Naturliebhaber.
Die Stadt liegt direkt an der Grenze zur Stadt Elda, mit der sie wirtschaftlich und infrastrukturell eng verbunden ist. Gemeinsam bilden sie ein bedeutendes urbanes Zentrum im Landesinneren. In unmittelbarer Nähe befinden sich auch andere interessante Orte wie Villena, Novelda oder Elche.
Das Klima ist typisch mediterran, jedoch mit kontinentalem Einfluss – trockene, heiße Sommer und milde Winter prägen das Wetter. Regen ist selten, was Petrel zu einem ganzjährigen Reiseziel macht. Besonders angenehm sind Frühling und Herbst, wenn die Temperaturen mild sind und sich perfekt für Veranstaltungen im Freien eignen.