Xã Đại Tâm nằm ở trung tâm huyện Mỹ Xuyên, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Tham Đôn và thành phố Sóc Trăng
• Phía tây giáp xã Thạnh Phú và huyện Mỹ Tú
• Phía nam giáp xã Tham Đôn
• Phía bắc giáp huyện Mỹ Tú và thành phố Sóc Trăng.

Xã có diện tích 32,13 km², dân số năm 1999 là 14.683 người,[2] mật độ dân số đạt 457 người/km².