Peñalba de Ávila está situado al norte de la ciudad, en las tierras de transición a la Moraña, en la carretera Av-804, a 1.070 metros de altitud. Dista 17 km de Ávila, 91 km de Salamanca y 127 km de Madrid.

Peñalba de Ávila, en su término municipal terminan las tierras altas de las últimas estribaciones de la sierra y comienzan las campiñas de la Moraña sembradas de cereal.

En la ribera del Adaja, que discurre hacia el norte en los límites del término, se encuentra el despoblado de Navares, antigua dehesa convertida en pinar, donde se ha construido una urbanización con casas de gran atractivo como segunda vivienda. En ella se encuentran los restos del molino del Prior, que pertenecía al monasterio abulense de la Antigua.