Τα Πετρίλια βρίσκονται στα βόρεια όρια με την Περιφερειακή Ενότητα Λάρισας και Καρδίτσας, στη νοτιοανατολική άκρη του Θεσσαλικού κάμπου. Απέχει 16 χλμ. Β.-ΒΔ. από τον Δομοκό (έδρα του δήμου), 42 χλμ. ΝΑ. από την Καρδίτσα, 22 χλμ. ΝΔ. από τα Φάρσαλα και μόλις 1,5 χλμ. Ν. από τη Σοφιάδα. Δημιουργήθηκε από κατοίκους του Πετρίλο Αγράφων και από αυτό προέρχεται η ονομασία του. Τα κτήματα γύρω από το χωριό (3.000 στρέμματα) είχαν αγοραστεί από τον μεγαλοκτηματία και πολιτικό Ιωάννη Ζωγράφο.[2] Αναφέρεται επίσημα για πρώτη φορά το 1961 να απογράφεται στην τότε κοινότητα Σοφιάδος.[3] Σύμφωνα με το πρόγραμμα Καλλικράτης μαζί με τη Σοφιάδα αποτελούν την τοπική κοινότητα Σοφιάδας που υπάγεται στη δημοτική ενότητα Θεσσαλιώτιδος του Δήμου Δομοκού και σύμφωνα με την απογραφή του 2011 έχει πληθυσμό 80 κατοίκους.[4]