Великі Вільми — населений пункт Сумської області, 14 км на південний захід від Сум. Найближчий райцентр — Охтирка (63 км). Висота над рівнем моря — близько 207 м. Найближчі населені пункти: Павлючки (2 км), Симонівка (2 км), Никонці (3 км), Великий Яр (3 км), Шапошникове (3 км).
Клімат помірно континентальний. Найтепліший місяць — липень (+19,8 °C), найхолодніший — січень (−6,0 °C); середньорічна температура +7,3 °C. Опадів за рік випадає близько 629 мм, найбільше у липні (75 мм), найменше у лютому (38 мм). Абсолютний максимум — +34,6 °C (2010), мінімум — −35,6 °C (1987). Норми — середні за 60 років, рекорди — за 66 років спостережень.
| січ | лют | бер | кві | тра | чер | лип | сер | вер | жов | лис | гру | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Температура, °C | −6,0 | −5,3 | −0,1 | +8,1 | +14,3 | +18,1 | +19,8 | +19,2 | +13,9 | +7,6 | +1,2 | −3,5 |
| Опади, мм | 45 | 38 | 41 | 48 | 58 | 71 | 75 | 54 | 51 | 50 | 49 | 49 |