Hornické město Petřvald je součástí okresu Karviná, jenž leží ve slezské části severní Moravy. Povrch je mírně zvlněný, bez nápadných hor a terénních hran. Průměrná nadmořská výška je 265 m. Podnebí lze řadit do mírného pásu a je mírně kontinentální. Je příbuzné klimatickým podmínkám sousedících oblastí Polska. Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje kolem 8st.C. Vodní soustava přináleží k Baltskému moři, povodí Odry a tvoří ji Petřvaldská stružka.
Specifický charakter dává městu i celému okresu Karviná již ukončená hlubinná těžba černého uhlí. Karbonské uhlonosné vrstvy o mocnosti 160 - 800 metrů jsou uloženy pod čtvrtohorními a třetihorními překryvy. Mocnost dobyvaných slojí se pohybovala od 0,6 do 2,0 metrů. Těžba uhlí byla na území města započata roku 1833 a ukončena v březnu roku 1998.