Créée dans l'Antiquité vers la fin du VIIIe siècle av. J.-C. par les Édomites, elle est ensuite occupée vers le VIe siècle av. J.-C. par les Nabatéens qui la font prospérer grâce à sa position sur la route des caravanes transportant l'encens, les épices et d'autres produits de luxe entre l'Égypte, la Syrie, l'Arabie du Sud et la Méditerranée. Vers le VIIIe siècle, la modification des routes commerciales et les séismes entraînent l'abandon progressif de la ville par ses habitants. Tombé dans l'oubli à l'époque moderne, le site est redécouvert par le monde occidental grâce à l'explorateur suisse Jean Louis Burckhardt en 1812.
Les nombreux bâtiments, dont les façades monumentales sont directement taillées dans la roche, en font un ensemble monumental unique qui, depuis le 6 décembre 1985, est inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO. La zone autour du site est également, depuis 1993, un parc national archéologique.
Pétra est située à mi-chemin entre le golfe d'Aqaba et la mer Morte à une altitude de 800 à 1 396 mètres au-dessus du niveau de la mer, dans un fond de vallée de la région montagneuse d'Édom, à l'est de la vallée de l'Arabah. De nos jours le site de Pétra se trouve à près de 200 km au sud de la capitale jordanienne Amman, soit à environ 3 heures de route.
La situation de Pétra, dissimulée entre des rochers aux parois abruptes et dotée d'un approvisionnement sûr en eau en fait un lieu propice au développement d'une cité prospère. L'endroit n'est accessible que par un étroit sentier montagneux par le nord-ouest ou à l'est par un canyon d'environ 1,5 kilomètre de long et jusqu’à 200 mètres de profondeur, le Sîq, l'accès principal, qui, à son endroit le plus resséré, mesure seulement deux mètres de large.
La présence d'eau et la sécurité apportée par le site ont fait de Pétra une halte naturelle au croisement de plusieurs routes caravanières qui reliaient l'Égypte à la Syrie et l'Arabie du Sud à la Méditerranée, chargées principalement de produits de luxe (épices et soie en provenance d'Inde, ivoire en provenance d'Afrique, perles de la Mer Rouge et encens du sud de l'Arabie). La résine de l'« arbre à encens » (Boswellia) était convoitée dans le monde antique tout entier comme une offrande religieuse particulièrement précieuse, mais également comme médicament.
L'activité commerciale engendrée par les caravanes et les taxes perçues produisaient d'importants profits pour les Nabatéens. De ce fait, la ville abrita du Ve siècle av. J.-C. au IIIe siècle un important marché.