Село Павлівка знаходиться на обох берегах (в основному на правому) річки Мерла. На сході примикає до м. Богодухів і села Семенів Яр. На заході до села Кручик. Село оточене лісом (дуб, сосна). У селі є залізнична платформа 168 км. Поруч проходить автомобільна дорога Р46.
Село постраждало внаслідок геноциду українського народу, проведеного урядом СССР в 1932—1933 роках, кількість встановлених жертв − 301 людина[1].
12 червня 2020 року, відповідно до розпорядження Кабінету Міністрів України № 725-р «Про визначення адміністративних центрів та затвердження територій територіальних громад Харківської області», село увійшло до Богодухівської міської громади[2].
Вишеславський Леонід Миколайович (1914—2002) — радянський і український поет, який писав твори російською й українською мовами. Провів свої дитячі роки в Павлівці. У ліричній книзі «Сковородинівське коло» він розповів про село, про свого шкільного вчителя, про народні перекази, згідно з якими, Григорій Сковорода колись побував у Павлівці.