Poziţie geografică strategică – municipiul Petroşani se află situat în partea centrală a României, în sudul judeţului Hunedoara, la confluenţa Jiului de Est cu Jiul de Vest, teritoriul administrativ al municipiului având o suprafaţă de 19.556 ha. Localitatea se situează la altitudinea de 615-620 m, cea mai mare altitudine din zonă înregistrâdu-se în Vârful Parângul Mare, adică 2519 m.
Municipiul Petroșani este situat la sudul județului Hunedoara. Altitudine medie în intravilan este de 600 m. față de nivelul Mării Negre. Coordonate geografice: 23:22 E ; 45:25 N.
Accesul în depresiune se face: din sud prin Defileul Jiului dinspre Târgu Jiu, din nord pe drumul naţional DN 66 dinspre Simeria, în perspectiva din vest prin Cheile Buţii dinspre Herculane.
Municipiul Petroşani este amplasat pe două importante căi de comunicaţie rutiere: DN 66, Târgu Jiu – Simeria, la intersecţia cu DN 66A Petroşani-Uricani-Câmpul lui Neag, cu prelungire spre Herculane şi DN 7A, care leagă municipiul de Valea Oltului (Petroşani – Voineasa – Brezoi).
În ceea ce priveşte distanţa faţă de oraşele mari, municipiul Petroşani se află situat la 370 km faţă de capitala ţării, municipiul Bucureşti şi la 91 km faţă de capitala judeţului Hunedoara, municipiul Deva.
Localitățile limitrofe municipiului Petroșani sunt următoarele : la est: oraşul Petrila, la vest: orașul Aninoasa, municipiul Vulcan, com. Băniţa, la nord : com. Baru, com. Orăştioara de Sus, oraşul Cugir –județul Alba, la sud: com. Crasna – județul Gorj, orașul Bumbești – Jiu – județul Gorj. Distanţele faţă de principalele oraşe mai apropiate sunt : Deva (reședința județului):100 Km; Petrila 3 Km.
Calea de comunicatie rutiera care strabate municipiul Petrosani este DN 66, in lungime totala de 10,010 Km.
Calea de comunicatie feroviara este reprezentata de linia dubla electrificata 202 Simeria – Filiasi, in lungime totala de 202 Km .
Clima. Clima zonei este temperat-continentală, cu slabe influențe ale curenților mediteraneeni, temperatura medie anuală fiind de 6-80C. Clima este aspră, dar nu excesivă, iernile nu sunt geroase (nu s-au înregistrat niciodată -30°C), în schimb verile sunt în general răcoroase.
Condiţiile climaterice sunt influenţate de poziţia geografică, astfel că zona beneficiază de temperaturi medii, cu ierni ferite de viscole grele, cu primăveri frumoase, veri răcoroase şi toamne târzii. În ceea ce priveşte precipitaţiile, acestea sunt bogate, variind între 62-68 mm/lună. Calitatea aerului este bună, având valori sub CMA de 17 g/mp/lună.
Zilele cu nebulozitate ridicată ajung la peste 200 pe an. Particulele de praf și fum funcționează ca nuclee de condensare, astfel toamna cețurile și burnițele sunt deosebit de frecvente.
În Petroșani mai are loc un fenomen termic interesant, cel de invesiune termică. Acest proces poate fi descris ca niște stagnări și răciri ale aerului alunecat de pe înălțimile munților spre oraș.
Economia municipiului se bazează, în mare parte pe minerit, pe teritoriul administrativ al localităţii funcţionând în prezent o singură mină, respectiv Exploatarea Minieră Livezeni.