Den gemensamma delfinen upptäcktes på den höga vattenlinjen vid Gyllingvase nära Falmouth tidigt på onsdagen.
Medlemmar av British Divers Marine Life Rescue täckte djuret med våta handdukar och sjögräs för att hålla det bekvämt.
En veterinär som kallades till platsen bedömde att den var för sjuk för att kunna återvända till havet.
Det har funnits 41 strandningar av vanliga delfiner i Cornwall under det senaste året enligt siffror från Marine Strandings Network.
Nästan 3 500 valar, delfiner och tumlare har varit strandsatta på brittiska kuster under de sex åren fram till december 2011, enligt Zoological Society of London (ZSL).
På det hela taget noterade man en minskning av antalet strandningar, men sade att vissa fortfarande inte rapporterades.
Sällskapet har startat en kampanj för att uppmuntra allmänheten att berätta för dem när de hittar strandade däggdjur.
En delfin som hittades strandsatt på en Cornish strand har lagts ner, säger sjöräddare.