Mühlrose ligger i et skogrikt område sørøst for Muskau heden, omkring 5 km sørvest for landsbyen Trebendorf. Mühlrose er omgitt av Mulkwitz i nordvest og Rohne i nord, og dagbruddet Nochten i sør og vest. Vest for dagbruddet krysser (Kreisstraße 8481) gjennom området mot den delen av landsbyen som har tilknytning til elven Spree. Ved denne grenser kommunen Spreetal til Döschko i Neustadt.