Zones
C'est au cœur de la dépression pré-côtière catalane, entre les montagnes pré-côtières et les petites plaines de la côte méditerranéenne, que mûrissent les vignes du Penedès. La DO se compose de trois zones distinctes: le Penedès supérieur (à proximité des montagnes pré-côtières), le Penedès maritime (au bord de la mer et dans les montagnes côtières) et le Penedès central (entre ces deux zones).

Microclimats
L'appellation d'origine Penedès présente une grande diversité de microclimats, due à la proximité de la côte et à l'altitude. Le climat est typiquement méditerranéen, c'est-à-dire doux et chaud. La zone du Penedès maritime (Baix Penedès et Garraf) est plus douce en raison de l'influence et de la proximité de la mer. Dans le haut Penedès (Alt Penedès, Alt Camp, Anoia et Baix Llobregat), les précipitations sont plus fréquentes et le contraste entre les températures maximales et minimales est plus important. Le Penedàs central (principalement l'Alt Penedès) est le compendium des deux microclimats.