เทศบาลตำบลพิมาย มีพื้นที่ 2.156 ตารางกิโลเมตร (ที่มา : ระบบสารสนเทศ GIS ของสำนักงานโยธาธิการและผังเมืองจังหวัดนครราชสีมา) ประกอบไปด้วยพื้นที่บางส่วนของหมู่ที่ 1 2 3 14 16 17 ตำบลในเมือง อำเภอพิมาย จังหวัดนครราชสีมา ซึ่งเดิมมีการปกครองส่วนท้องถิ่นในรูปแบบของสุขาภิบาล และได้มีการเปลี่ยนแปลงฐานะจากสุขาภิบาลพิมาย เป็นเทศบาลตำบลพิมาย เมื่อวันที่ 25 พฤษภาคม 2542

ภูมิประเทศเทศบาลตำบลพิมาย มีลักษณะเป็นแอ่งกะทะ เป็นเกาะ มีแม่น้ำมูล ลำจักราชลำน้ำเค็มล้อมรอบมีสระโบราณ 5 สระ (สระโบสถ์, สระเพลง, สระพลุ่ง, สระขวัญ, สระแก้ว) และคูเมืองโบราณที่ยังคงเหลืออยู่บางจุดมีโบราณสถานที่สำคัญ และแหล่งท่องเที่ยว คือ อุทยานประวัติศาสตร์พิมายพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พิมาย เมรุพรหมทัต ประตูเมืองโบราณ 4 ทิศและแหล่งท่องเที่ยวบริเวณรอบเขตเทศบาล เช่น ไทรงาม กุฎิฤๅษี ท่านางสระผม และสนามแข่งเรือยาวพิมาย