ตั้งอยู่บนภูขาม ซึ่งเป็นเขาลูกหนึ่งบนเทือกเขาภูพาน การเดินทางใช้เส้นทางสายสกลนคร - อุดรธานี ไปประมาณ 22 กม. มีทางแยกซ้ายเข้าทางเดียวกับพระธาตุภูเพ็กไปอีกประมาณ 7 กม. ถึงบ้านนาสาวนานมีทางลูกรังแยกไปอีก 13 กม.

วัดถ้ำขามนี้เดิมเป็นที่ปฏิบัติธรรมของพระอาจารย์ฝั้น อาจาโร ท่านอาจารย์ฝั้นจำพรรษาอยู่ที่วัดนี้จนถึงประมาณ พ.ศ. 2507 ท่านอาพาธจึงได้ไปจำพรรษาที่วัดป่าอุดมสมพร นอกจากนี้ยังเป็นวัดหนึ่งที่เก็บอัฐิของพระอาจารย์เทศก์ เทศรังสี ซึ่งมีผู้คนยังมาเดินทางมาสักการะบูชาอยู่เป็นประจำ