Palenciana está localizada en el centro geográfico de Andalucía, en el Suroeste de la provincia de Córdoba, y ocupa la parte meridional de la denominada Subbética Cordobesa. Limita al norte con Lucena, por el este y sureste con el término municipal de Benamejí, y por el oeste y suroeste con la provincia de Málaga, ya en el término de Alameda.

El municipio de Palenciana posee un término de 16,13 Km2 de superficie, y está a 399 m de altitud sobre el nivel del mar. Pertenece al partido judicial de Lucena. Está a 104 Km. de Córdoba capital, a 2 Km. de la provincia de Málaga, a 6 Km. de la de Sevilla y a 25 Km. de la provincia de Granada.

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