Regiunea Stara Zagora este situată în mijlocul Bulgariei de Sud. Este delimitată de regiunile Sliven, Yambol, Haskovo, Plovdiv, Gabrovo și Veliko Tarnovo. Acesta acoperă câmpia Stara Zagora, Kazanlak, unele dintre părțile mijlocii ale Munților Balcani și Munții Sredna Gora. Autostrăzile Trakia și Maritza, precum și căile ferate Sofia-Karlovo-Burgas, Sofia-Plovdiv-Burgas și Ruse-Podkova traversează regiunea.
Regiunea este bogată în resurse de apă. Pe lângă cursul superior al râului Tundzha și numeroșii săi afluenți, zona este abundentă în izvoare carstice. Harta Regiunii Stara Zagora. Există o mulțime de izvoare minerale în Pavel Banya, stațiunile balneare Stara Zagora, satul Yagoda. Barajul Koprinka este unul dintre cele mai mari din țară. Fertilul Kazanlak este renumit pentru soiurile sale speciale de trandafiri parfumați din care se extrage prețiosul ulei de trandafiri. În vecinătatea orașului Radnevo se află complexul minier și centrala electrică Maritza-Iztok.