ตำบลขามใหญ่ตั้งอยู่ทางทิศเหนือของอำเภอเมืองอุบลราชธานี ระยะทางห่างจากเมืองอุบลราชธานี ประมาณ 3 กิโลเมตร การคมนาคมผ่านถนนสายหลักทางหลวงหมายเลข 212 (ถนนชยางกรู) และ 2050 (อุบลราชธานี – เขมราฐ) มีขนาดพื้นที่ 58 ตารางกิโลเมตร และมีอาณาเขตติดต่อกับองค์การปกครองส่วนท้องถิ่นอื่น ดังนี้[1]

ทิศเหนือ มีอาณาเขตติดต่อกับตำบลหนองขอน และตำบลขี้เหล็ก อำเภอเมืองอุบลราชธานีทิศใต้ มีอาณาเขตติดต่อกับตำบลในเมือง อำเภอเมืองอุบลราชธานีทิศตะวันออก มีอาณาเขตติดต่อกับตำบลไร่น้อย อำเภอเมืองอุบลราชธานีทิศตะวันตก มีอาณาเขตติดต่อกับตำบลแจระแม และตำบลหนองขอน อำเภอเมืองอุบลราชธานี