Cubelles liegt an der Mittelmeerküste, im Süden der Provinz Barcelona, direkt am Meer in der Region Garraf. Die Stadt befindet sich etwa 50 km südwestlich von Barcelona und rund 45 km nordöstlich von Tarragona. Die geografische Lage zwischen Meer und Hügeln sorgt für eine eindrucksvolle landschaftliche Vielfalt und ein angenehmes Klima.
In der Umgebung finden sich bedeutende Städte wie Vilanova i la Geltrú, Sitges und Calafell sowie das Naturschutzgebiet Parc del Foix. Der Fluss Foix mündet in Cubelles ins Meer und prägt die Landschaft ebenso wie die sanften Anhöhen des Hinterlandes.
Das Klima ist typisch mediterran: heiße, trockene Sommer und milde, feuchte Winter. Die beste Reisezeit liegt zwischen April und Oktober, wenn die Temperaturen ideal für Strandbesuche, Outdoor-Events und Stadtbesichtigungen sind.