Село Чемужовка находится на левом берегу реки Мжа, которая через 4 км впадает в реку Северский Донец (правый приток), выше по течению на расстоянии в 2 км расположено село Артюховка, ниже по течению примыкает город Змиёв, на противоположном берегу — село Пролетарское.
К селу примыкает большой лесной массив (сосна).
На расстоянии в 1 км от села находится железнодорожная станция Платформа 27 км.
История
1788 — дата первого упоминания села. Первоначальное название - Тимофеевка[1].