[3]​ Se encuentra a orillas del río Pequeño Colorado.

Holbrook se encuentra ubicada en las coordenadas 34°54′17″N 110°10′2″O / 34.90472, -110.16722.

Según la Oficina del Censo de los Estados Unidos, Holbrook tiene una superficie total de 44,99 km², de la cual 44,92 km² corresponden a tierra firme y (0,15%) 0,07 km² es agua.

[4]​ Según el censo de 2010,[5]​ había 5.053 personas residiendo en Holbrook.

De los 5.053 habitantes, Holbrook estaba compuesto por el 55,79% blancos, el 2,67% eran afroamericanos, el 26,36% eran amerindios, el 1,31% eran asiáticos, el 0,04% eran isleños del Pacífico, el 8,02% eran de otras razas y el 5,82% pertenecían a dos o más razas.