泰武乡位于台湾省屏东县东侧的中央地带，东边是群山高耸的中央山脉，北大武山和南大武山洽好屹立在本乡的东北角和东南角，山的东侧便是台东县的金峰乡，本乡的西边是万峦乡，南接来义乡，北连玛家乡。本乡因位于南北大武山之麓，台湾光复时为了与台东县大武乡有所区别，而取大之古音「泰」字而成「泰武」。
泰武乡位于屏东县中部，东经120.26度、北纬22.31度，东邻台东县、南大武山和北大武山、南接来义乡、西边与万峦相毗邻、北边则是雾台乡和玛家乡，总面积约为118.6226平方公里，是屏东县8个山地原住民乡的中心地带；泰武乡地处东港溪上游、瓦鲁斯溪间和中央山脉西侧，地势东高西低，边境有主要两山南大武山(海拔约2841公尺)和北大武山(海拔约3090公尺)，海拔最低点约为100公尺，地形较为复杂，是一个拥有相当丰富自然环境的乡镇。