Ágios Dimítrios ist ein Dorf in der Gemeinde Palamas, im Regionalbezirk Karditsa, in der Region Thessalien, Griechenland. Ágios Dimítrios liegt auf 128 m Höhe, 0,9 km vom Gebirge Zarkos entfernt. Die Einwohnerzahl beträgt 105 (2021). Die nächste größere Stadt ist Karditsa, 23 km südwestlich. Zu den Sehenswürdigkeiten in der Umgebung gehören Krannon (17,4 km), Bleimoschee (30 km) und Großes Meteoron-Kloster (48 km). Zu den Naturdenkmälern gehören Theopetra-Höhle (41 km).
Auch geschrieben Άγιος Δημήτριος.