Xã Tân Mỹ Hà mang khí hậu nhiệt đới gió mùa, có tổng diện tích 13,98 km². Địa bàn xã Tân Mỹ Hà hiện nay trước đây vốn là ba xã Sơn Tân, Sơn Mỹ và Sơn Hà thuộc huyện Hương Sơn. Phía đông giáp huyện Đức Thọ Phía tây…