Xã Xuân Lâm nằm phía Tây của thị xã Sông Cầu, tỉnh Phú Yên. Phía Bắc giáp các xã Xuân Lộc, Xuân Bình (thị xã Sông Cầu); phía Tây Bắc giáp các xã Phước Mỹ (huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định) và xã Canh Hiệp (huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định); phía Tây giáp các xã Đa Lộc, Xuân Lãnh, Xuân Long (huyện Đồng Xuân); phía Đông giáp phường Xuân Thành, phường Xuân Phú và xã Xuân Phương (thị xã Sông Cầu, tỉnh Phú Yên); phía Nam giáp xã Xuân Thọ 1 (thị xã Sông Cầu). Bản đồ xã Xuân Lâm, TX Sông Cầu.