Phường Thác Mơ nằm ở phía đông bắc thị xã Phước Long, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp các huyện Bù Đăng và Bù Gia Mập
• Phía tây giáp phường Long Thủy
• Phía nam giáp phường Sơn Giang và xã Phước Tín
• Phía bắc giáp phường Long Thủy và huyện Bù Gia Mập.

Phường có diện tích 20,47 km², dân số năm 2009 là 7.167 người[1], mật độ dân số đạt 350 người/km².