В рамках административно-территориального устройства входит в Сетский сельский округ Венёвского района[2], в рамках организации местного самоуправления включается в Мордвесское сельское поселение[3].
Деревня находится в северо-восточной[4] части Тульской области, в зоне хвойно-широколиственных лесов[5], в пределах Среднерусской возвышенности[4], на правом берегу реки Большая Смедова, на расстоянии 34 километров (по прямой) к северу от города Венёва, административного центра района. Абсолютная высота — 186 метров над уровнем моря[6].
Климат характеризуется как умеренно континентальный, с умеренно холодной зимой и тёплым летом. Среднегодовая многолетняя температура воздуха составляет +5 °С. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) — −10 °C, средняя температура самого тёплого (июля) — +20 °С. Период с положительными температурами длится около 220—225 дней. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 550—600 мм, из которых большая часть (около 70 %) выпадает в тёплый период. Среднегодовая скорость ветра составляет 5 м/с[4].
Деревня Ореховка, как и вся Тульская область, находится в часовой зоне МСК (московское время). Смещение применяемого времени относительно UTC составляет +3:00[7].