Integrado en la comarca de Campo de Gómara, se sitúa a 38 kilómetros de Soria. El término municipal está atravesado por la carretera nacional N-234, entre los pK 309 y 315, además de por carreteras locales que permiten la comunicación con Portillo de Soria y Reznos. El relieve del municipio está definido por una meseta elevada con pequeñas sierras pertenecientes al Sistema Ibérico, como son la sierra del Costanazo y la sierra de Corija. Por el norte del territorio discurre el arroyo de la Vega. La altitud oscila entre los 1297 m (Costanazo) y los 1020 m al suroeste. El pueblo se alza a 1046 m sobre el nivel del mar.

Dos espacios incluidos en la Red Natura 2000 afectan a este municipio:

• Lugar de Interés Comunitario conocido como Encinares de Sierra del Costanazo, ocupando 896 hectáreas, el 17 % de su término.^[1]​
• Zona Especial Protección de Aves conocida como Altos Campos de Gómara que incluye la totalidad del municipio.^[2]​

El censo de Pecheros de 1528, en el que no se contaban eclesiásticos, hidalgos y nobles, registraba la existencia de 56 pecheros, es decir unidades familiares que pagaban impuestos.^[3]​ En el documento original figura como Torrubia, formando parte del Sexmo de Arciel.

A la caída del Antiguo Régimen la localidad se constituye en municipio constitucional, entonces conocido como Torrubia en la región de Castilla la Vieja, partido de Soria^[4]​ que en el censo de 1842 contaba con 55 hogares y 272 vecinos. Hacia mediados del siglo XIX, el lugar tenía unas 60 casas.^[5]​ La localidad aparece descrita en el decimoquinto volumen del Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar de Pascual Madoz de la siguiente manera:

TORRUBIA: l con ayunt. en la prov. y part. jud. de Soria (5 leg.), aud. terr. y c. g. de Burgos (23) dióc. de Osma. sit. en llano y circundado de montes y sierras que le resguardan de los vientos en todas direcciones: su clima es sano: tiene 60 casas; la consistarial; escuela de instruccion primaria, frecuentada por 14 alumnos, á cargo de un maestro, sacristan y secretario de ayunt., dotado con 2l fan. de trigo; una fuente de buenas aguas; una igl. parr. (San Miguel) servida por un cura, cuya plaza es de primer ascenso y de provision real y ordinaria. El térm. confina con los de Portillo, Tordesalas, Reznos y Ciria: el terreno que participa de quebrado y llano, es de buena calidad: caminos: los locales y que desde Aragon conduce á Almazan: prod.: cereales, legumbres, leñas de combustible, y buenos pastos, con los que se mantiene ganado lanar, cabrío, mular y asnal: ind.: la agrícola: comercio: esportacion del sobrante de frutos, ganado y lanar, é importacion de los art. que faltan. pobl.: 55 vec., 272 almas. cap. imp.: 40,145 rs. 16 mrs.

(Madoz, 1849, p. 115)

A mediados del siglo XIX^[6]​ crece el término del municipio porque incorpora a Tordesalas.

Hasta la reforma de la nomenclatura municipal de 1916 el municipio se llamaba simplemente Torrubia. En dicha fecha su nombre fue modificado por el de Torrubia de Soria.^[7]​ A finales del siglo XX^[8]​ crece el término del municipio porque incorpora a Sauquillo de Alcázar.

El 29 de enero de 2010 Torrubia se dio a conocer a escala nacional al aprobar su ayuntamiento, presidido por María Ángeles Delso (PP) con 25 votos a favor y 11 en contra, sin ninguna abstención, la solicitud para emplazar en el municipio el almacén temporal de residuos nucleares de alta y media actividad (ATC).^[9]​ ^[10]​ A consecuencia de las fuertes tensiones generadas en el municipio debido a la candidatura de Torrubia como sede del ATC, la alcaldesa Delso se vio obligada a dimitir.^[11]​

Cuenta con una población de 56 habitantes (INE 2024).

Gráfica de evolución demográfica de Torrubia de Soria[12]​ entre 1842 y 2021

Población de derecho según los censos de población del INE     Población de hecho según los censos de población del INEEn estos censos se denominaba Torrubia: 1842, 1857, 1860, 1877, 1887, 1897, 1900 y 1910 Entre el censo de 1857 y el anterior, crece el término del municipio porque incorpora a 425110 (Tordesalas) Entre el censo de 1981 y el anterior, crece el término del municipio porque incorpora a 42170 (Sauquillo de Alcázar)[13]​

• Anexo:Municipios de la provincia de Soria
• Anexo:Localidades de entidad menor de la provincia de Soria

• Madoz, Pascual (1849). «Torrubia». Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar XV. Madrid. Wikidata Q115624375. 

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• Sitio web del Ayuntamiento de Torrubia de Soria