Село Велика Бутівка розташоване на правобережжі річки Хмелівка, вище за течією за 2 км розташоване село Заклимок, нижче за течією на відстані 1 км село Басівка, на протилежному березі - село Червоне.
Через село протікає струмок, що пересихає, із загатою.
12 червня 2020 року, відповідно до розпорядження Кабінету Міністрів України № 723-р «Про визначення адміністративних центрів та затвердження територій територіальних громад Сумської області», село увійшло до складу Хмелівської сільської громади[2].