Το Παλαιοχώρι Γαρδικίου είναι οικισμός στη Θεσσαλία και την Περιφερειακή Ενότητα Τρικάλων.
Το Παλαιοχώρι βρίσκεται προς τα δυτικά όρια με την Περιφερειακή Ενότητα Ιωαννίνων και Άρτας, στις ανατολικές πλαγιές των Αθαμανικών Ορέων σε υψόμετρο 900 μέτρα. Απέχει περίπου 82 χλμ. Δ. από τα Τρίκαλα, 63 χλμ. Δ.-ΒΔ. από την Πύλη (έδρα του δήμου - μέσω Περτούλι) και 12 χλμ. Α.-ΝΑ. από το Γαρδίκι του οποίου θεωρείται συνοικισμός ενώ στα ανατολικά και χαμηλότερα περνάει ο Αχελώος ποταμός. Στην τοποθεσία “Βρύσες”, περίπου 250 μέτρα ψηλότερα από το χωριό, σώζονται ερείπια και κομμάτια από κεραμίδια ενώ προπολεμικά είχαν βρεθεί αρχαία νομίσματα με τη λέξη «Αθαμάνων». Αναφέρεται επίσημα ως ξεχωριστός οικισμός για πρώτη φορά το 1981 να απογράφεται στην κοινότητα Γαρδικίου. Σύμφωνα με το πρόγραμμα Καλλικράτης, μαζί με το Γαρδίκι αποτελούν την ομώνυμη κοινότητα που υπάγεται στη Δημοτική Ενότητα Αιθήκων του Δήμου Πύλης και σύμφωνα με την απογραφή 2011 απογράφησαν 85 κάτοικοι. Η πορεία του πληθυσμού, σύμφωνα με τις απογραφές είναι:
Στην ίδια Περιφερειακή Ενότητα αλλά τον Δήμο Μετεώρων υπάρχει ο συνώνυμος οικισμός Παλαιοχώρι Καλαμπάκας ενώ στον ίδιο Δήμο αλλά την Δημοτική Ενότητα Πινδαίων το Παλαιοχώρι Στουρναραίικων.
