Lulworth Cove liegt auf der Isle of Purbeck, an der Ärmelkanalküste, in der Grafschaft Dorset. Die Bucht ist Teil der Jurassic Coast. Die Küstenstädte Weymouth (westlich) und Swanage (östlich) liegen rund 15 Kilometer bzw. 20 Kilometer entfernt. Die Distanz bis London beträgt rund 180 Kilometer, bis Dover 260 Kilometer und bis Bristol knapp 100 Kilometer. Alle Angaben in Kilometer.