Село Большие Ключи стоит на левом берегу реки Кедровка в 10 км до её впадения слева в Крыловку (правый приток Уссури).
Село Большие Ключи расположено к юго-востоку от районного центра пос. Кировский. Дорога к селу Большие Ключи идёт от села Межгорье (находится на автодороге Глазовка — Покровка), до Межгорья (на запад) около 17 км, до Крыловки около 15 км.