В рамках административно-территориального устройства входит в Дмитриевский сельский округ Заокского района[2], в рамках организации местного самоуправления включается в Демидовское сельское поселение[3].
Деревня находится в северной[4] части Тульской области, в зоне хвойно-широколиственных лесов[5], на берегах реки Осот, на расстоянии примерно 24 километров (по прямой) к юго-востоку от посёлка городского типа Заокский, административного центра района. Абсолютная высота — 212 метров над уровнем моря[6].
Климат характеризуется как умеренно континентальный. Среднегодовая многолетняя температура воздуха составляет 4,6 °С. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) — −10,3 °C (абсолютный минимум — −33,9 °C); самого тёплого месяца (июля) — 18,2 °C (абсолютный максимум — 33,2 °C). Безморозный период длится в течение 132—147 дней. Продолжительность вегетационного периода составляет около 180 дней. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 572 мм, из которых большая часть (около 70 %) выпадает в тёплый период. Снежный покров держится в течение 135 дней. Среднегодовая скорость ветра составляет 3 м/с[4].
Деревня Золотиха, как и вся Тульская область, находится в часовой зоне МСК (московское время). Смещение применяемого времени относительно UTC составляет +3:00[7].