Село Первомайское расположено на севере Первомайского района, в междуречье р. Чумыша  и р. Оби, в 30 – 35 км от железной дороги Барнаул – Новосибирск, в 46 км от города Новоалтайска. Абсолютная высота 250 м. Координаты: 53⁰ с.ш., 84⁰ в.д. Село занимает выгодное экономико – географическое положение, которое характеризуется близостью железных дорог и автомобильных магистралей. Южной границей села является река Повалиха. Она несет свои воды в р. Обь. Климат континентальный: холодная зима, средняя температура января  -20⁰ С, жаркое лето. Средняя температура июля  +20⁰ С. среднее количество осадков 550 мм. Село находится в лесостепной зоне: луговые степи в сочетании с мелколиственными березовыми и осиновыми колками и уникальными ленточными сосновыми борами