Stóra Dímun måler 2,62 km², og de åtte holmene og skjærene rundt den måler til sammen 0,01 km². Øya har en nokså rektangulær form som løper i en spiss i nord, Múlin, og måler ca. 4 km på det lengste i nordvestlig–sørøstlig retning. Med sine klippekyster er øya meget utilgjengelig, og den kan bare bestiges på vestkysten via berghyllen Kleivin, noe som også er risikabelt. De nordlige partiene av øya utgjør en høyslette, Høgoyggj (395 moh.). Klettarnir (308 moh.) er en sørøstlig forlengelse av denne. Gården på øya ligger på en lavere høyslette i sørvest, i le av de høyere partiene.