Η πόλη φιλοξενεί το Δραματικό Θέατρο Γκέο Μίλεφ, το παλαιότερο βουλγαρικό θέατρο στη Θράκη, το αρχαίο Φόρουμ Αυγούστα Τραϊάνα και το εθνικό λουτρολογικό κέντρο, τα Ιαματικά Λουτρά Στάρα Ζαγόρα, 14 χλμ. από το κέντρο της πόλης. Η Νότιοβουλγαρική Όπερα (σήμερα Κρατική Όπερα Στάρα Ζαγόρα), η δεύτερη όπερα της χώρας μετά τη Σόφια, άνοιξε το 1925 και το Πάρκο Αγιασμότο, το πρώτο αστικό πάρκο ευρωπαϊκού τύπου της Βουλγαρίας, άνοιξε το 1895. Η πόλη στεγάζει επίσης το Μουσείο Θρησκειών και το Μουσείο Νεολιθικών Κατοικιών.

Η πόλη βρίσκεται στις όχθες του ποταμού Μπεντέτσκα, στα νότια προάστια της Σάρνενα Σρέντνα Γκόρα, ενός νότιου περάσματος στην πεδιάδα της Στάρα Ζαγόρα, το ανατολικό τμήμα της Άνω Θρακικής Πεδιάδας, σε μέσο υψόμετρο 196 μ. Απέχει 234 χλμ. από την πρωτεύουσα Σόφια με ασφαλτοστρωμένο δρόμο, 250 χλμ. σιδηροδρομικώς, 102 χλμ. από το Πλόβντιβ, 288 χλμ. από τη Βάρνα και 172 χλμ. από το Μπουργκάς.

Το κλίμα της πόλης είναι μεταβατικά ηπειρωτικό λόγω της επιρροής της Μαύρης Θάλασσας. Το χειμώνα, ο καιρός είναι ηπιότερος και θερμότερος από ό,τι στις πόλεις της Θρακικής Πεδιάδας, επειδή η Σρέντνα Γκόρα την προστατεύει από τους κρύους βόρειους και βορειοανατολικούς ανέμους. Η περιοχή φιλοξενεί εξωτικά είδη δέντρων που σπάνια συναντώνται στη Βουλγαρία: μανόλιες, κέδροι, σύκα, δάφνες, ροδιές, αμύγδαλα, χουρμάδες και κυπαρίσσια. Η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι 12,9 °C (μέση τιμή Ιανουαρίου +1 °C και μέση τιμή Ιουλίου +23,9 °C) και η μέση ετήσια βροχόπτωση είναι 598 mm. Περίπου 16 χλμ. βορειοδυτικά της Στάρα Ζαγόρα βρίσκονται τα Ιαματικά Λουτρά Στάρα Ζαγόρα και περίπου 15 χλμ. βόρεια της πόλης, στο χωριό Γιάγκοντα, υπάρχει μια άλλη ιαματική πηγή.