เทศบาลเมืองบ้านหมี่มีพื้นที่เพียง 0.6763 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ 419 ไร่[3] ครอบคลุมพื้นที่ของตำบลบ้านหมี่ทั้งหมด มีอาณาเขตติดต่อดังต่อไปนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับพื้นที่ขององค์การบริหารส่วนตำบลเชียงงา
• ทิศใต้ ติดต่อกับพื้นที่ขององค์การบริหารส่วนตำบลสนามแจง
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับพื้นที่ขององค์การบริหารส่วนตำบลโพนทอง
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับพื้นที่ขององค์การบริหารส่วนตำบลสนามแจง