Xã Kim Bôi nằm ở gần trung tâm huyện Kim Bôi, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Kim Lập và xã Nam Thượng với ranh giới là sông Bôi
• Phía tây giáp xã Hợp Tiến
• Phía nam giáp huyện Lạc Sơn và xã Cuối Hạ
• Phía bắc giáp thị trấn Bo và xã Vĩnh Đồng.

Xã Kim Bôi có diện tích 41,10 km², dân số năm 2020 là 14.060 người, mật độ dân số đạt 322 người/km².[2]