Kąpielisko „Karłów” znajduje się na obrzeżach Milicza, około 2 km od centrum miasta, w otoczeniu lasu i cennych przyrodniczo terenów. Jest położone na obszarze Parku Krajobrazowego Doliny Baryczy oraz Obszaru Specjalnej Ochrony Ptaków Natura 2000 „Dolina Baryczy” (PLB20001), w pobliżu projektowanego Specjalnego Obszaru Ochrony Siedlisk Natura 2000 „Ostoja nad Baryczą” (PLH020041) oraz w niewielkiej odległości od Rezerwatu Przyrody Stawy Milickie (około 3,1 km).