Η Περιφερειακή Ενότητα (Π.Ε) Τρικάλων βρίσκεται στα ΒΔ της Περιφέρειας Θεσσαλίας και αποτελείται από 4 Δήμους . Τον Δήμο Τρικκαίων, τον Δήμο Καλαμπάκας, τον Δήμο Πύλης και τον Δήμο Φαρκαδόνας.   Συνορεύει Δυτικά με τις Π.Ε Άρτας και Ιωαννίνων, Βόρεια με την Π.Ε Γρεβενών, Ανατολικά με την Π.Ε Λάρισας και Νότια με την Π.Ε Καρδίτσας. Η Π.Ε Τρικάλων έχει έκταση 3.389 Km2 και είναι η δεύτερη σε έκταση, μετά την Π.Ε Λάρισας, αποτελώντας το 24,1% της έκτασης της Θεσσαλίας και το 2,56% της χώρας.

Το έδαφος της Π.Ε Τρικάλων είναι στη μεγαλύτερη έκτασή του ορεινό, µε όλα τα στοιχεία του ορεινού τοπίου, όπως απότομες κλίσεις, έντονη χιονοκάλυψη και αραιοκατοίκηση. Το μέσο υψόμετρο του συνόλου  ξεπερνά τα 200 m, σε ορισμένες μάλιστα περιοχές είναι μεγαλύτερο των 2.000 m (περιοχή της Πίνδου). Οι ορεινές και ημιορεινές εκτάσεις καταλαμβάνουν τα 8/10 της Π.Ε. Οι πεδινές εκτάσεις φτάνουν σε 555,7 Km2, οι ημιορεινές σε 378 Km2 και οι ορεινές σε 2.440 Km2. Λόγω της γεωμορφολογίας της, η Π.Ε καλύπτεται στο μεγαλύτερο ποσοστό του από δάση (30%) ή από βοσκότοπους (42%) και μόνο το 20% αποτελείται από γεωργικές εκτάσεις, ενώ το υπόλοιπο 8% είναι διάφορες άλλες μορφές (οικισμοί 3,51%, υδάτινες εκτάσεις 1,66% και λοιπές εκτάσεις 3,30%). Οι βοσκότοποι καταλαμβάνουν ένα μεγάλο ποσοστό της συνολικής έκτασης της Π.Ε, η οποίοι στην πλειοψηφία τους είναι ορεινοί (δασικοί).

Η οξυά, η δρυς, το έλατο και το πεύκο είναι τα δασικά είδη που συναντιόνται κυρίως στην περιοχή, ενώ η παραγόμενη ξυλεία θεωρείται από τις καλύτερες της χώρας μας.

Τα κυριότερα όρη της Π.Ε είναι τα Τζουμέρκα ή Αθαμανικά (2.429 m) και ο Λάκμος ή Περιστέρι (2.295 m) που χωρίζουν την Π.Ε από τις Π.Ε Άρτας και Ιωαννίνων αντίστοιχα, η οροσειρά της Ν. Πίνδου (2.148 m), ο Κόζιακας (1.901 μ.m), τα Χάσια (1.554 m) και τα όρη του Ζάρκου. Το Κεντρικό, Νότιο και Ανατολικό τμήμα της Π.Ε είναι πεδινό. Η πιο ορεινή περιοχή είναι η Δυτική, όπου υψώνονται τα Αθαμανικά όρη και τα όρη της νότιας Πίνδου. Στο ΒΔ άκρο της Π.Ε υπάρχει το διάσελο (αυχένας) της Κατάρας ή Ζυγού από όπου επικοινωνεί η Θεσσαλία με την Ήπειρο. Η Π.Ε χαρακτηρίζεται από του περίφημους βράχους των Μετεώρων, ο οποίοι υψώνονται ανάμεσα στα όροι Αντιχάσια, Χάσια και Κόζιακα, Βόρεια της Καλαμπάκας.

Η μοναδική πεδινή περιοχή των Τρικάλων εκτείνεται στο Νοτιοανατολικό τμήμα της Π.Ε και αποτελεί προέκταση και τμήμα της μεγάλης πεδιάδας της Θεσσαλίας.  

Οι κυριότεροι ποταμοί που διαρρέουν την περιοχή είναι ο Αχελώος στα Δυτικά και ο Πηνειός. Παραπόταμοι του Αχελώου είναι ο Καμναϊτικος και το Βαθύρρεμα. Παραπόταμοι του Πηνειού είναι ο Ληθαίος ή Τρικαλιώτικος, ο Κουμέρκης και ο Ντολερίτης. Άλλοι μικροί ποταμοί είναι ο Μαλακασιώτικος και το Μουργκάνι.

Το κλίμα της Π.Ε Τρικάλων είναι ηπειρωτικό. Ο χειμώνας είναι πολύ ψυχρός, με πολλά χιόνια στα ορεινά και το καλοκαίρι πολύ θερμό, λόγω της απουσίας της θάλασσας. Η συνεχής χιονοκάλυψη ορισμένων περιοχών κατά τη διάρκεια του χειμώνα, έχει σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη δραστηριοτήτων χειμερινού τουρισμού.