Palafolls est située dans la province de Barcelone, au nord-est de la Catalogne, à la frontière avec la province de Gérone. Elle se trouve à environ 60 km de Barcelone et à 30 km de Gérone, ce qui la place dans une zone privilégiée entre deux grandes villes catalanes. Elle est également très proche de la mer Méditerranée, avec des plages accessibles à quelques minutes en voiture.
Le relief de Palafolls alterne entre plaines agricoles fertiles, collines boisées et vues sur le littoral. La ville est traversée par plusieurs petits cours d’eau et jouxte le Parc naturel du Montnegre i el Corredor, ce qui en fait un lieu d’intérêt pour les amateurs de randonnées et d’activités en plein air.
Le climat est méditerranéen typique, avec des étés chauds et secs et des hivers doux et ensoleillés. Les meilleures périodes pour visiter sont le printemps et l’automne, où la température est agréable et la nature environnante en pleine floraison. La proximité de la côte permet aussi de profiter des plaisirs balnéaires sans subir l’agitation des stations touristiques plus fréquentées.