Xã Minh Tâm nằm ở phía tây nam của huyện Thiệu Hóa, bên hữu ngạn sông Chu, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp các xã Thiệu Phúc, Thiệu Vận và Thiệu Viên
• Phía tây giáp các xã Thiệu Chính, Thiệu Hòa và Thiệu Toán
• Phía nam giáp huyện Triệu Sơn
• Phía bắc giáp xã Thiệu Tiến và xã Thiệu Vũ.

Xã Minh Tâm có diện tích 10,41 km², dân số năm 2018 là 10.383 người[1], mật độ dân số đạt 997 người/km².