Palencia si trova nella comunità autonoma di Castiglia e León, nel nord della Spagna, in una posizione strategica nell’entroterra iberico. È situata nella valle del fiume Carrión, un affluente del Pisuerga, e circondata da dolci colline e campi agricoli che disegnano un paesaggio tipico della Meseta spagnola.
La città si trova a circa 235 km a nord di Madrid e a meno di 50 km da Valladolid, importante nodo ferroviario e punto di riferimento regionale. Altre città vicine includono Burgos, León e Salamanca, tutte facilmente raggiungibili tramite treno o autostrada. La vicinanza alla Cordigliera Cantabrica offre anche accesso a escursioni montane e bellezze naturali.
Il clima è continentale, con inverni freddi e secchi ed estati calde ma ventilate. La primavera e l’autunno sono le stagioni migliori per visitare Palencia, grazie alle temperature miti e al paesaggio campestre rigoglioso. Questo clima favorisce anche lo svolgimento di eventi all’aperto in numerosi parchi e piazze della città.