Село Довжик знаходиться за 2 км від річки Мжа, біля балки Волошин Яр. Поруч із селом протікає пересихаючий струмок на якому зроблено загату. Навколо села невеликі лісові масиви (дуб). На відстані 2 км розташовані села Шийки, Кобзарівка, Зайцівка і Мануйлове.
12 червня2020 року, розпорядженням Кабінету Міністрів України № 725-р «Про визначення адміністративних центрів та затвердження територій територіальних громад Харківської області», увійшло до складу Валківської міської громади.[2]
19 липня 2020 року, в результаті адміністративно-територіальної реформи та ліквідації Валківського району, село увійшло до складу Богодухівського району[3].
