Petershagen liegt im Nordosten von Nordrhein-Westfalen und gehört zum Kreis Minden-Lübbecke. Die Stadt erstreckt sich entlang der Weser und ist geprägt von einer ländlichen Struktur. Industriell ist Petershagen vor allem durch kleinere und mittlere Unternehmen unterschiedlicher Branchen charakterisiert, unter anderem aus den Bereichen Maschinenbau, Lebensmittelindustrie und erneuerbare Energien. Das Straßennetzwerk verbindet die Gemeinde lokal und regional, wobei der Anschluss an größere Autobahnen über die nahegelegenen Städte erfolgt. Eisenbahnverbindungen sind in Petershagen selbst nicht vorhanden; für den Schienenverkehr müssen die Anwohner auf benachbarte Ortschaften ausweichen. Die Stadt verfügt über ein ausgebautes Netz an Rad- und Wanderwegen, das die lokalen Freizeitmöglichkeiten unterstützt. Weiterhin trägt die Nähe zu Naturräumen wie dem Weserbergland zur lokalen Struktur bei. Die städtische Infrastruktur umfasst Bildungs- und Gesundheitseinrichtungen, allerdings sind spezialisierte Dienstleistungen oft in größeren Städten der Umgebung zentralisiert.