Аул расположен в центральной части Большого Сочи, на правом берегу реки реки Шахе. Находится в 31 км к юго-востоку от посёлка Лазаревское, в 47 км к северо-западу от Центрального Сочи и в 254 км к югу от города Краснодар (по дороге). Населённый пункт расположен в 6 км к востоку от устья реки и черноморского побережья.
Через аул проходит автодорога 03К-446, ведущая от посёлка Лазаревское до среднего течения реки Шахе.
Граничит с землями населённых пунктов: Малый Кичмай на юге и Ахинтам на юго-западе.
Большой Кичмай расположен в предгорной зоне причерноморского побережья. Рельеф местности в основном холмистый на территории аула и гористый в его окрестностях. Населённый пункт с трёх сторон окружён склонами хребтов с густым смешанным лесом. На юге аул выходит к приречной долине реки Шахе. Средние высоты на территории аула составляют 242 метров над уровнем моря. К северо-востоку от аула возвышается высшая точка местности — гора Межвейс (954 м).
Гидрографическая сеть представлена бассейном реки Шахе. Выше аула в Шахе впадает его крупнейший правый приток — Кичмай, а также множество более мелких рек. Во время обильных дождей, возникают временные речки стекающие со склонов хребтов. Также имеются различные источники родниковых и минеральных вод.
На территории населённого пункта развиты серо-лесные почвы с горным чернозёмом, считающиеся одним из наиболее плодородных на территории России.
Климат на территории населённого пункта влажный субтропический. Среднегодовая температура воздуха составляет около +13,7°С, со средними температурами июля около +24,2°С, и средними температурами января около +6,2°С. Среднегодовое количество осадков составляет около 1420 мм. Основная часть осадков выпадает в зимний период.