Byhleguhre liegt in der Niederlausitz knapp sechs Kilometer nördlich von Burg im Spreewald und gehört zum amtlichen Siedlungsgebiet der Sorben. Umliegende Ortschaften sind Byhlen im Norden, Drachhausen im Osten, Schmogrow im Südosten, Burg-Dorf im Süden, Burg-Kauper im Südwesten sowie Straupitz (Spreewald) im Nordwesten. Zu Byhleguhre gehören die bewohnten Gemeindeteile Am See, Grobba, Kaupen, Kokainz, Mühlendorf, Neu-Byhleguhre sowie der Wohnplatz Rosenhof.
Durch Byhleguhre verläuft die Landesstraße 51 von Straupitz nach Burg. Südlich des Ortes fließt der Nordumfluter, ein künstlich angelegter Nebenfluss der Spree. Auf dem Gebiet des Gemeindeteils Kaupen fließen zudem unter anderem die Malxe, das Nordfließ und das Kleine Fließ (Grenze zum Landkreis Spree-Neiße). Nördlich von Byhleguhre liegt der Byhleguhrer See, östlich an den Ort angrenzend der Kiesschacht (eine ehemalige Kiesgrube). Beide werden heute als Badesee genutzt.
Das Objekt selber liegt direkt am Byhlener See in Alleinlage.