เทศบาลเมืองบัวใหญ่ ตั้งอยู่ที่ตำบลบัวใหญ่ อำเภอบัวใหญ่ จังหวัดนครราชสีมา มีสำนักงานตั้งอยู่เลขที่ 52 ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 202 ตำบลบัวใหญ่ อำเภอบัวใหญ่ จังหวัดนครราชสีมา ด้านหลังของสำนักงานติดกับโรงเรียนเทศบาล 3 (บ้านหนองม่วง) ด้านทิศเหนืออยู่ติดกับสนามกีฬากลางอำเภอบัวใหญ่ และหมู่บ้านดีพร้อม ด้านทิศใต้อยู่ติดกับสถานที่ก่อสร้างโรงงานอะไหล่ยนต์บัวใหญ่

เทศบาลเมืองบัวใหญ่มีพื้นที่ 10.626 ตารางกิโลเมตร ตามประกาศกระทรวงมหาดไทยเรื่องเปลี่ยนแปลงฐานะเทศบาลเมืองบัวใหญ่ เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2547 กำหนดเขตเทศบาลเมืองบัวใหญ่ไว้ดังนี้ คือ

• ทิศเหนือ ติดต่อกับบ้านน้ำอ้อม บ้านโคกป่าตอง บ้านสวนผัก อบต.บัวใหญ่
• ทิศใต้ ติดต่อกับทุ่งนาบ้านหัวหนอง อบต.บัวใหญ่
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับบ้านห้วย บ้านดอนฆ่าเสือ ทุ่งนา อบต.กุดจอก
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับบ้านหนองแวง บ้านหันน้อย ทุ่งนา อบต.หนองแจ้งใหญ่