Село Богатырка стоит на правом берегу реки Казачка (левый приток Борисовки), напротив Пуциловки.
Село Богатырка расположено к западу от Уссурийска, расстояние по прямой около 27 км.
Дорога к селу Богатырка идёт на юг от автотрассы «Борисовка — Алексей-Никольское» через Пуциловку. Расстояние до Пуциловки около 3 км, до Борисовки около 19 км, до Уссурийска около 34 км.
От Богатырки на юго-запад идёт дорога к селу Монакино.