TP Đồng Xoài hiện có diện tích 167,71km2, dân số 110.667 người, mật độ dân số 660 người/km2, 8 đơn vị hành chính (6 phường và 2 xã) nhưng theo tiêu chí đô thị loại 2, số lượng đơn vị hành chính còn thiếu 2 xã, quy mô, mật độ dân số chưa đảm bảo. Do đó, UBND TP Đồng Xoài đề xuất giữ nguyên ranh giới phía Tây và phía Nam, phía Bắc thêm một phần diện tích xã Thuận Phú (huyện Đồng Phú), phía Đông lấy một phần diện tích 3 xã Đồng Tiến, Tân Phước và Tân Hưng (huyện Đồng Phú).
Tổng diện tích địa giới hành chính TP Đồng Xoài sau khi mở rộng là 310,5km2 (tăng 142,8km2 so với hiện tại) quy mô khoảng 150.000 người; có 7 phường là Tân Phú, Tân Bình, Tân Đồng, Tân Thiện, Tân Xuân, Tiến Thành, Tiến Hưng và 3 xã Tân Thành, Thuận Phú, Đồng Tiến.
TP Đồng Xoài đang định hướng xây dựng thành phố thông minh, trung tâm tổng hợp cấp vùng về kinh tế, tài chính, văn hóa, giáo dục - đào tạo, y tế, du lịch, khoa học - công nghệ, là đầu mối giao thông, có vai trò thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng Đông Nam bộ.