Petrolina de Goiás é um município brasileiro do Estado de Goiás, na Mesorregião Centro Goiano e na Microrregião de Anápolis. Está localizada a 62 quilômetros ao norte da capital do Estado de Goiás, Goiânia, servida pela GO-080, que liga Goiânia à Rodovia Belém-Brasília, passando por Nerópolis, Petrolina de Goiás e São Francisco de Goiás.
Petrolina de Goiás está a 19 km ao Sudoeste de São Franscisco de Goiás; 23 km a Noroeste de Ouro Verde de Goiás; 21 km a Nordeste de Damolândia de Goiás; 51 km ao Norte de Nerópolis e 23 km a Leste de Santa Rosa de Goiás. Localiza-se também a 54 quilômetros do seu Centro Regional, Anápolis, sendo esta a segunda maior cidade do Estado de Goiás. Os municípios vizinhos com quais Petrolina de Goiás faz fronteiras são: Damolândia de Goiás, Ouro Verde de Goiás, Pirenópolis, São Francisco de Goiás, Santa Rosa de Goiás e Inhumas.
Segundo dados do CENSO/IBGE de 2007, sua população era de 9.864 habitantes.
