Faits:
A. La commune de Pully est propriétaire sur son territoire de la parcelle n° 1942, d'une surface totale de 18'019 m2, dont 1'139 m2 de forêt et 14'910 m2 de place-jardin, le solde étant construit de plusieurs bâtiments d'habitation et garages. Ce bien-fonds est inclus dans le périmètre du plan de quartier "Les Liaudes", approuvé par le Conseil d'Etat du canton de Vaud le 6 janvier 1998 (ci-après: le plan de quartier). Ce plan de quartier comprend un secteur destiné à un habitat groupé dans sa partie est, ainsi qu'un parc public dans sa partie ouest. Au sud-ouest du périmètre se trouve une aire de "dégagements et places d'accueil destinés à recevoir les places de parc pour voitures". Une surface goudronnée et clôturée s'étendant sur cette aire ainsi que sur une partie du parc public est utilisée comme dépôt par les services communaux de la voirie.
B. Du 7 mars au 6 avril 2009, les sociétés Swisscom (Suisse) SA et Sunrise Communications SA ont mis à l'enquête publique un projet de construction d'une installation de téléphonie mobile sur la parcelle n° 1942, avec l'accord de la commune propriétaire. Ce projet prévoyait la construction de cabines au sol et d'un mât d'une hauteur de plus de 24 m supportant huit antennes émettant sur les fréquences GSM et UMTS - et non pas six, fait rectifié d'office par le Tribunal fédéral (<ref-law>) -. Cette installation devait prendre place à l'endroit où est situé le dépôt pour la voirie.
Ce projet a suscité diverses oppositions. La Centrale des autorisations CAMAC a communiqué les prises de position des services cantonaux et rendu sa synthèse le 5 août 2009: il en ressort que le Service cantonal des forêts, de la faune et de la nature, Inspection des forêts du 5ème arrondissement (ci-après: le Service cantonal des forêts) a délivré l'autorisation spéciale requise, soit la dérogation à la construction d'un ouvrage situé à moins de 10 m de la lisière de la forêt; le Service cantonal de l'environnement et de l'énergie (ci-après: le Service cantonal de l'environnement) a quant à lui relevé que les valeurs limites de l'installation et d'immissions définies dans l'ordonnance fédérale du 23 décembre 1999 sur la protection contre le rayonnement non ionisant (ORNI; RS 814.710) étaient respectées, tout en imposant diverses exigences.
Le 12 mars 2010, la Municipalité de Pully a levé les oppositions et délivré le permis de construire requis. Des opposants, dont A._ et consorts, ont recouru contre cette décision auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal). Le 4 novembre 2010, le Tribunal cantonal a procédé à une inspection locale en présence des parties. Par arrêt du 15 décembre 2010, il a rejeté le recours.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ et consorts demandent principalement au Tribunal fédéral de réformer l'arrêt du Tribunal cantonal, en ce sens que les décisions de la Municipalité de Pully du 12 mars 2010 sont annulées, la demande de permis de construire litigieuse étant rejetée. Ils concluent subsidiairement à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouveau jugement au sens des considérants.
Le Service cantonal des forêts n'a pas de remarque particulière à formuler. Dans sa détermination du 15 février 2011, le Tribunal cantonal s'est référé aux considérants de son arrêt et a conclu au rejet du recours. Les intimées, la Municipalité de Pully et l'Office fédéral de l'environnement ont fait de même. Par courrier du 21 mars 2011, le Service cantonal de l'environnement a présenté des observations. Le 25 mai 2011, les intimées ont produit une nouvelle fiche de données spécifique au site concernant les stations de base pour téléphonie mobile et raccordement sans fil, qui tient compte des remarques de l'Office fédéral de l'environnement. Les recourants ont répliqué, par courriers des 27 et 30 mai 2011. Le Service cantonal de l'environnement a produit de nouvelles déterminations, le 30 mai 2011. Par courrier du 30 août 2011, l'Office fédéral de l'environnement a exposé que, même si sa prise de position du 11 avril 2011 ne précisait pas que l'installation de téléphonie mobile litigieuse se composait de deux antennes UMTS et de trois antennes à deux bandes utilisant simultanément les services de radio-communication GSM 1800 et UMTS, il a été tenu compte de toutes les antennes et services de radio-communication dans ses calculs. Les recourants ont renoncé à déposer des déterminations complémentaires, par lettre du 12 septembre 2011.
D. Par ordonnance du 18 février 2011, le Président de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif, formulée par les recourants.

Considérant en droit:
1. La voie du recours en matière de droit public au sens de l'<ref-law> est ouverte contre une décision finale (<ref-law>) prise en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d LTF) portant sur l'octroi d'une autorisation de construire une installation de téléphonie mobile. Les recourants ont participé à la procédure de recours devant le Tribunal cantonal; il n'est pas contesté qu'ils sont domiciliés à l'intérieur du périmètre de 1007,67 m défini comme distance maximale pour pouvoir former opposition dans la fiche de données spécifiques au site produite par les constructrices. La qualité pour agir en vertu de l'<ref-law> doit leur être reconnue. Les autres conditions de recevabilité du recours sont réunies, de sorte qu'il convient d'entrer en matière.
2. Dans un grief d'ordre formel qu'il convient d'examiner en premier lieu, les recourants se plaignent de diverses violations de leur droit d'être entendus.
2.1 Ils font d'abord valoir une violation de leur droit à la réplique.
2.1.1 Compris comme l'un des aspects de la notion générale de procès équitable au sens des art. 29 Cst. et 6 CEDH, le droit d'être entendu garantit le droit pour une partie à un procès de prendre connaissance de toute argumentation présentée au tribunal et de se déterminer à son propos, que celle-ci contienne ou non de nouveaux éléments de fait ou de droit, et qu'elle soit ou non concrètement susceptible d'influer sur le jugement à rendre. Il appartient en effet aux parties, et non au juge, de décider si une prise de position ou une pièce nouvellement versée au dossier contient des éléments déterminants qui appellent des observations de leur part. Ce droit à la réplique vaut pour toutes les procédures judiciaires. Toute prise de position ou pièce nouvelle versée au dossier doit dès lors être communiquée aux parties pour leur permettre de décider si elles veulent ou non faire usage de leur faculté de se déterminer (<ref-ruling> consid. 4.3 ss p. 102 ss, 98 consid. 2.2 p. 99; <ref-ruling> consid. 3.3.2 - 3.3.4 p. 46 s.; cf. les arrêts de la Cour européenne des droits de l'homme dans les causes Schaller-Bossert contre Suisse du 28 octobre 2010 § 39 s. et Nideröst-Huber contre Suisse du 18 février 1997, Recueil CourEDH 1997-I p. 101 § 24 ss).
2.1.2 En l'occurrence, même si un second échange d'écritures n'a pas été formellement ordonné, les recourants ont déposé une écriture finale le 15 novembre 2010. De plus, dans sa détermination devant le Tribunal de céans, le Tribunal cantonal a précisé que les intéressés avaient spontanément adressé, les 22 octobre et 4 novembre 2010 des écritures complémentaires accompagnées de diverses pièces. Enfin, au cours de l'inspection locale du 4 novembre 2010, le précédent avocat des recourants a demandé à plaider: il a ainsi eu tout loisir de se déterminer encore une fois sur les arguments des autres parties, de développer ses griefs, d'invoquer de nouveaux moyens et de produire de nouvelles pièces. Il résulte de ce qui précède que les recourants ont pu exercer leur droit de réplique. L'argument doit donc être écarté.
2.2 Les intéressés reprochent ensuite à l'instance précédente de les avoir empêchés de participer à l'administration des preuves.
2.2.1 Le droit d'être entendu comprend également le droit pour l'intéressé de prendre connaissance du dossier, d'offrir des preuves pertinentes, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes, de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur son résultat lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 293; <ref-ruling> consid. 2.2 p. 504 s.; <ref-ruling> consid. 2a/aa p. 16 et les arrêts cités). Toutefois, le droit d'être entendu ne peut être exercé que sur les éléments qui sont déterminants pour décider de l'issue du litige. Il est ainsi possible de renoncer à l'administration de certaines preuves offertes, lorsque le fait dont les parties veulent rapporter l'authenticité n'est pas important pour la solution du cas, lorsque les preuves résultent déjà de constatations versées au dossier ou lorsque le juge parvient à la conclusion qu'elles ne sont pas décisives pour la solution du litige ou qu'elles ne pourraient l'amener à modifier son opinion (<ref-ruling> consid. 5.3 p. 236; <ref-ruling> consid. 3 p. 157; <ref-ruling> consid. 6c/cc in fine p. 135; <ref-ruling> consid. 4a p. 211).
2.2.2 Les recourants prétendent avoir été privés de la possibilité d'établir que le périmètre des bancs publics et de la cage de football, situé à l'ouest du parc public, était utilisé par des enfants pour y jouer et devait ainsi être considéré comme un "lieu à utilisation sensible" (LUS). Ils reprochent au Tribunal cantonal de ne pas avoir donné suite à leur demande d'audition de témoins à ce sujet. Ce grief doit être d'emblée rejeté, dans la mesure où il ressort du procès-verbal de l'inspection locale du 4 novembre 2010 - figurant en page 6 de l'arrêt attaqué - que la Municipalité de Pully "reconnaît qu'une partie du parc public (en pente) est fréquemment utilisée comme terrain de football par les jeunes du quartier, qu'elle y a fait installer une cage de but amovible et que [l'ancien conseil des recourants] renonce par conséquent à l'audition de témoins sur cette question".
3. Sur le fond, les recourants prétendent que l'installation de téléphonie mobile litigieuse n'est pas conforme à la zone à bâtir, dès lors que l'endroit où elle devrait être implantée ne correspond pas à une zone nécessitant une amélioration de la couverture du réseau mobile. Ils se plaignent à cet égard d'une violation de l'art. 22 al. 2 let. a LAT et d'une application arbitraire de l'art. 48 de la loi vaudoise sur l'aménagement du territoire et les constructions du 4 décembre 1985 (LATC; RSV 700.11).
3.1 Les installations de téléphonie mobile, en tant qu'éléments d'infrastructure dans les zones à bâtir, ne peuvent pas être admises de façon générale et indépendamment de leur affectation. Dans le cadre d'une procédure ordinaire d'autorisation, il faut démontrer qu'elles sont conformes à l'affectation de la zone dans laquelle elles sont construites (art. 22 al. 2 lit. a LAT). A l'intérieur des zones à bâtir, les installations de téléphonie mobile ne peuvent être considérées comme conformes à l'affectation de la zone que si leur emplacement et leur configuration sont en rapport fonctionnel direct avec le lieu où elles doivent être construites et si elles desservent essentiellement des terrains dans la zone à bâtir. Une infrastructure peut être considérée comme conforme à l'affectation de la zone si, suivant les circonstances, elle équipe la zone à bâtir dans son entier et pas seulement le secteur en question (<ref-ruling> consid. 4.3.2 p. 325).
3.2 En l'espèce, les recourants soutiennent que dans la mesure où l'installation litigieuse devrait être implantée sur une zone à bâtir où la couverture est jugée tout à fait suffisante, elle serait uniquement destinée à combler le manque de couverture d'autres zones à bâtir. Ils déplorent l'absence de rapport direct et fonctionnel entre l'endroit de l'implantation et l'obligation de desservir avant tout un secteur de la zone à bâtir. Ils perdent de vue cependant qu'il n'est pas indispensable que l'installation de téléphonie mobile ne couvre que la zone dans laquelle elle doit être érigée. Les constructrices ont démontré, en produisant les plans de couverture, que l'installation litigieuse était destinée à assurer la couverture du réseau UMTS non seulement dans les deux secteurs dans lesquels il est actuellement insuffisant, mais également dans le secteur concerné par le plan de quartier "Les Liaudes" à l'extrémité duquel elle doit être érigée. C'est donc à juste titre que le Tribunal cantonal a considéré que l'installation litigieuse était conforme à la zone à bâtir. Le grief de violation de l'art. 22 al. 2 let. a LAT et d'application arbitraire de l'art. 48 LATC doit être écarté.
4. Les recourants se plaignent d'une application arbitraire de certaines prescriptions du droit cantonal et communal sur la police des constructions.
4.1 Sous réserve des cas visés à l'art. 95 let. c à e LTF, la violation du droit cantonal ou communal ne constitue pas un motif de recours. Elle peut en revanche être constitutive d'une violation du droit fédéral au sens de l'<ref-law>, telle que l'interdiction de l'arbitraire (art. 9 Cst.). Appelé à revoir l'application faite d'une norme cantonale ou communale sous l'angle de l'arbitraire, le Tribunal fédéral ne s'écarte de la solution retenue en dernière instance cantonale que si elle est manifestement insoutenable, méconnaît gravement une norme ou un principe juridique clair et indiscuté ou si elle heurte de manière choquante le sentiment de la justice ou de l'équité. Il ne suffit pas que la motivation de la décision soit insoutenable; encore faut-il qu'elle soit arbitraire dans son résultat (<ref-ruling> consid. 2.2.2 p. 318 s.; <ref-ruling> consid. 1.3 p. 4; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 266; <ref-ruling> consid. 5.1 p. 17).
4.2 Les recourants soutiennent d'abord que l'octroi d'une dérogation à l'art. 5 du règlement du plan de quartier, sur la base de l'art. 85 LATC ne peut se justifier par l'intérêt public à assurer une couverture optimale du réseau de téléphonie mobile, alors que l'installation litigieuse n'a pas pour but de couvrir la zone à bâtir où elle est sise, aucun manque de couverture n'y étant à déplorer.
4.2.1 L'art. 5 du règlement du plan de quartier précise que "la partie ouest du périmètre du plan de quartier qui n'est pas dévolue à l'habitation est destinée à un parc public et à d'autres fonctions de loisirs tels que les jardins familiaux".
Conformément à l'art. 85 al. 1 LATC, des dérogations aux plans et à la réglementation y afférente peuvent être accordées par la municipalité pour autant que des motifs d'intérêt public ou des circonstances objectives le justifient et à condition qu'elles ne portent pas atteinte à un autre intérêt public ou à des intérêts prépondérants de tiers.
L'art. 34 du règlement communal de Pully sur l'aménagement du territoire et des constructions du 12 mars 2001 prévoit que la municipalité peut accorder des dérogations aux dispositions réglementaires communales dans les limites de l'art. 85 LATC.
4.2.2 Les dispositions exceptionnelles ou dérogatoires, telles que l'art. 85 LATC, ne doivent pas nécessairement être interprétées de manière restrictive, mais selon les méthodes d'interprétation ordinaires. Une dérogation importante peut ainsi se révéler indispensable pour éviter les effets rigoureux de la réglementation ordinaire (<ref-ruling> consid. 3d/aa p. 114; <ref-ruling> consid. 2d p. 178/179; <ref-ruling> consid. 4a p. 79 et les références citées). En tous les cas, la dérogation doit servir la loi ou, à tout le moins, les objectifs recherchés par celle-ci: l'autorisation exceptionnelle doit permettre d'adopter une solution reflétant l'intention présumée du législateur s'il avait été confronté au cas particulier. L'octroi d'une dérogation suppose une situation exceptionnelle et ne saurait devenir la règle, à défaut de quoi l'autorité compétente pour délivrer des permis de construire se substituerait au législateur cantonal ou communal par le biais de sa pratique dérogatoire (<ref-ruling> consid. 5 p. 53). Il implique une pesée entre les intérêts public et privés de tiers au respect des dispositions dont il s'agirait de s'écarter et les intérêts du propriétaire privé requérant l'octroi d'une dérogation, étant précisé que des raisons purement économiques ou l'intention d'atteindre la meilleure solution architecturale, ou une utilisation optimale du terrain, ne suffisent pas à elles seules à conduire à l'octroi d'une dérogation (arrêt 1A.22/2004 du 1er juillet 2004 consid. 4.1 et les références citées).
En matière d'installations de téléphonie mobile, les prescriptions cantonales et communales relatives aux constructions et à l'aménagement du territoire doivent en outre respecter les limites du droit fédéral telles qu'elles résultent en particulier du droit fédéral de l'environnement et des télécommunications: elles ne peuvent notamment pas violer les intérêts publics que consacre la législation sur les télécommunications et doivent tenir compte de l'intérêt à disposer d'un réseau de téléphonie mobile de bonne qualité et d'une concurrence efficace entre les fournisseurs de téléphonie mobile (art. 1er de la loi sur les télécommunications du 30 avril 1997 [LTC; RS 784.10]; cf. <ref-ruling> consid. 5.3 p. 67; voir aussi Benjamin Wittwer, Bewilligung von Mobilfunkanlagen, 2ème éd. 2008, p. 92 s.).
4.2.3 En l'espèce, le Tribunal cantonal a procédé à une pesée des intérêts pour arriver à la conclusion que des circonstances exceptionnelles justifiaient cette dérogation. Il a écarté l'hypothèse d'un choix d'implantation par convenance, soulignant au contraire que l'emplacement choisi était le fruit d'un compromis entre les zones à bâtir à couvrir et la puissance des antennes: il s'agissait du meilleur emplacement possible en termes de couverture, eu égard à la topographie accidentée des lieux (vallon traversé par une rivière). Si le mât litigieux ne pouvait pas être réalisé à cet endroit, il serait alors nécessaire de le remplacer par plusieurs antennes sur d'autres sites à proximité immédiate des habitations ou par un seul mât mais d'une hauteur plus importante afin d'obtenir une couverture radioélectrique équivalente. Il existait donc des raisons objectives importantes qui faisaient apparaître l'emplacement retenu comme plus favorable que d'autres, car il se trouvait à l'endroit le plus éloigné des bâtiments d'habitation et permettait de regrouper les antennes de deux opérateurs différents sur le même mât. L'installation litigieuse répondait donc à un besoin.
Les recourants soutiennent au contraire que le choix des intimées d'implanter une seule installation sur une zone à bâtir déjà couverte, afin de couvrir deux zones voisines en manque de couverture serait basé sur des considérations purement économiques. Ils font aussi valoir que la dérogation serait arbitraire en raison de l'illégalité des travaux d'aménagement des lieux entrepris par la commune à cet endroit, dont on sait qu'il sert depuis 1950 de dépôt à la voirie. Selon eux, c'est parce que des travaux illégaux y ont été exécutés que les juges cantonaux admettent aujourd'hui que l'on peut y greffer une installation de téléphonie mobile. Ces critiques ne sont toutefois pas de nature à démontrer le caractère manifestement insoutenable de l'argumentation du Tribunal cantonal. En effet, la solution retenue ne méconnaît pas grandement une norme ou un principe juridique clair et indiscuté, et ne heurte pas de manière choquante le sentiment de la justice.
Dans ces conditions, en considérant que l'octroi de la dérogation se justifiait compte tenu des circonstances exceptionnelles - en particulier de la topographie accidentée des lieux - et de l'intérêt public à assurer une couverture optimale du réseau de téléphonie mobile, le Tribunal cantonal n'a pas fait preuve d'arbitraire. Au demeurant, l'octroi de la dérogation est conforme au droit fédéral de l'environnement et des télécommunications.
4.3 La construction de l'installation litigieuse, située à moins de 10 m de la lisière de la forêt, requiert l'octroi d'une dérogation au sens de l'art. 5 al. 2 let. a de la loi forestière vaudoise du 19 juin 1996 (LVLFo; RSV 921.01). Les recourants reprochent au Tribunal cantonal de ne pas avoir analysé toutes les conditions pour octroyer ladite dérogation et soutiennent en particulier que la condition de la lettre a de l'art. 5 al. 2 LVLFo n'est pas remplie.
4.3.1 Aux termes de l'art. 5 al. 1 LVLFo, l'implantation de constructions à moins de 10 m de la lisière de la forêt est interdite. L'alinéa 2 de cette disposition prévoit que le département ou la commune par délégation peut toutefois autoriser des dérogations lorsque les conditions suivantes sont réunies: la construction ne peut être édifiée ailleurs qu'à l'endroit prévu (let. a); l'intérêt de sa réalisation l'emporte sur la protection de l'aire forestière (let. b); il n'en résulte pas de sérieux danger pour l'environnement (let. c); l'aménagement des zones limitrophes répond aux conditions de l'article 6 de la présente loi (à savoir que, en principe, l'accès du public à la forêt et l'évacuation des bois doivent être garantis) (let. d).
L'art. 5 LVLFo met en oeuvre l'art. 17 de la loi fédérale du 4 octobre 1991 sur les forêts (LFo; RS 921.0), qui prévoit que les constructions et installations à proximité de la forêt peuvent être autorisées uniquement si elles n'en compromettent ni la conservation, ni le traitement, ni l'exploitation et que les cantons fixent la distance minimale appropriée qui doit séparer les constructions et les installations de la lisière de la forêt, cette distance étant déterminée compte tenu de la situation et de la hauteur prévisible du peuplement.
4.3.2 En l'occurrence, le Tribunal cantonal a retenu que l'implantation de l'équipement de téléphonie mobile litigieux était prévue sur une place de dépôt, goudronnée et clôturée, déjà construite et empiétant sur la bande inconstructible de 10 m. Il s'est rallié à l'avis du Service cantonal des forêts, selon lequel cet espace de transition ne constituait plus un milieu favorable à la faune et à la flore, du fait de la clôture: le projet litigieux ne touchait ainsi aucun site ou biotope protégé (cf. art. 5 al. 2 let. c LVLFo). Le Service susmentionné a délivré l'autorisation spéciale requise au motif que l'emplacement choisi utilisait de manière judicieuse la place de la voirie, se trouvant à l'intérieur du périmètre déjà clôturé (cf. art. 5 al. 2 let. d LVLFo); par conséquent, la construction envisagée n'aggravait pas l'impact déjà existant sur la forêt, étant rappelé que le mât et les antennes seront de couleur verte afin de s'adapter aux boisements présents sur le site (cf. art. 5 al. 2 let. b LVLFo). Enfin, dans la mesure où la solution retenue n'aura pratiquement aucune incidence sur la forêt, l'intérêt public à la protection de celle-ci devait céder le pas aux intérêts public et privé à la réalisation du projet (cf. art. 5 al. 2 let. b LVLFo).
Quant à la condition que la construction ne puisse être édifiée ailleurs qu'à l'endroit prévu (art. 5 al. 2 let. a LVLFo), les juges cantonaux ont admis que des raisons objectives et techniques justifiaient la réalisation de l'ouvrage projeté à l'emplacement prévu, en se référant aux motifs déjà évoqués dans le cadre de l'application de l'art. 85 LATC (cf. supra consid. 4.2.3). Se référant à l'inspection des lieux à laquelle ils ont procédé, ils ont constaté que même si l'on éloignait l'installation de la forêt, cela ne permettrait pas de réduire la hauteur du mât; au contraire, un rapprochement du milieu bâti obligerait les opérateurs à installer un mât encore plus haut afin de surplomber les bâtiments d'habitation environnants et d'obtenir ainsi la même couverture. Ils ont aussi estimé que l'emplacement choisi présentait d'autres avantages: d'un point de vue esthétique, il permettait la meilleure intégration possible du mât d'antennes au site du fait de la faible distance à la forêt.
Le Tribunal cantonal a ainsi implicitement analysé chacune des conditions de l'art. 5 al. 2 LVLFo. Il ne peut lui être reproché d'avoir versé dans l'arbitraire en confirmant l'octroi de la dérogation, laquelle de surcroît est conforme à l'<ref-law>.
5. Les recourants reprochent à l'instance précédente de ne pas avoir considéré comme un "lieu à utilisation sensible" le périmètre entier de la parcelle n° 1942 et d'avoir retenu que le terrain de jeu mis à disposition des enfants par la commune de Pully était un "lieu de séjour momentané". Ils font valoir une mauvaise application de l'<ref-law>.
5.1 L'art. 11 al. 1 de la loi fédérale du 7 octobre 1983 sur la protection de l'environnement (LPE; RS 814.01) prévoit que les rayons sont limités par des mesures prises à la source (limitation des émissions). Conformément à l'<ref-law>, les installations doivent être construites et exploitées de telle façon que les limitations préventives des émissions définies à l'annexe 1 chiffre 64 ne soient pas dépassées. Selon l'annexe 1 chiffre 65 ORNI, les valeurs limites de l'installation doivent être respectées dans les lieux à utilisation sensible dans le mode d'exploitation déterminant. A teneur de l'<ref-law>, ces lieux à utilisation sensible (LUS) comprennent les locaux situés à l'intérieur d'un bâtiment dans lesquels des personnes séjournent régulièrement durant une période prolongée (let. a), les places de jeux publiques ou privées, définies dans un plan d'aménagement (let. b), les parties de terrains non bâtis sur lesquelles des activités au sens des let. a et b sont permises (let. c).
Ainsi, les lieux où les jeunes séjournent régulièrement tels que les écoles, les jardins d'enfants et les places destinées aux jeunes sont considérés comme des lieux à utilisation sensible au sens de l'<ref-law> (arrêt du Tribunal fédéral 1C_429/2010 du 15 octobre 2010 consid. 7). Selon la Recommandation d'exécution de l'ORNI portant sur les stations de base pour téléphonie mobile et raccordement sans fil (WLL), édictée par l'Office fédéral de l'environnement en 2002, "en général, les installations sportives et de loisirs ainsi que les piscines ne sont pas considérées comme des LUS" (p. 16). Dans le guide intitulé "Téléphonie mobile: guide à l'intention des communes et des villes", édicté en 2010 notamment par l'Office fédéral de l'environnement, l'Office fédéral de la communication et l'Office fédéral du développement territorial, "les écoles et jardins d'enfants" sont mentionnés comme des LUS, mais pas les terrains de sport ou de loisirs (p. 22).
5.2 En l'espèce, le Tribunal cantonal a d'abord confirmé la qualification comme "lieu à utilisation sensible" de la place de jeux pour enfants, laquelle est clairement circonscrite et regroupe plusieurs engins de jeux. Il a ensuite distingué celle-ci de la partie du parc public - comprenant une cage amovible de but de football et deux bancs publics - utilisée comme terrain de football. Il a considéré que cette portion du parc public n'était pas réservée exclusivement aux jeunes et n'était pas par conséquent une "place destinée aux jeunes", mais devait être assimilée à une installation sportive ou de loisirs qui entre dans la catégorie des lieux de séjour momentané (LSM; cf. <ref-law>). Les bancs publics devaient également être définis comme des LSM.
Les recourants ne remettent pas en cause cette appréciation de façon convaincante. Ils allèguent que l'activité déployée à cet endroit correspond à celle à laquelle on s'adonne généralement dans les places de jeux, qu'il ne s'agit pas d'un terrain de football - il n'y a au demeurant qu'une cage de but -, mais d'un endroit du parc non délimité où les enfants jouent, entre autres, au ballon. Ces éléments ne suffisent cependant pas à qualifier la portion ouest du parc public de LUS. Ce d'autant moins que la zone de parc public telle qu'elle est définie à l'art. 5 du règlement du plan de quartier (cf. supra consid. 4.2.1) ne peut pas être assimilée à une place de jeux. Dans ces conditions, à l'instar du Service cantonal de l'environnement, le Tribunal cantonal a jugé à bon droit qu'il se justifiait de qualifier la portion ouest du parc public de lieu de séjour momentané. Au demeurant, le permis de construire est assorti de l'obligation pour les intimées de faire procéder, à leurs frais, à des mesures de contrôle dans les six mois qui suivent la mise en exploitation des installations dans la configuration définie dans la fiche de données spécifique. Les résultats de ces mesures devront être transmis au Service cantonal de l'environnement pour contrôle et à la commune; ces mesures devront être effectuées par un organisme indépendant et certifié. L'installation devra également être intégrée à un système d'assurance qualité, conforme à la circulaire du 16 janvier 2006 de l'Office fédéral de l'environnement.
5.3 Les recourants reprochent aussi au Tribunal cantonal de ne pas avoir ordonné le calcul du rayonnement du lieu à utilisation sensible situé à l'angle nord-est du bâtiment sis sur la parcelle n° 6602, manifestement plus exposé que l'angle choisi par les intimées, situé à l'angle sud du bâtiment. Ce grief tombe à faux, dans la mesure où il ressort de la synthèse CAMAC du 5 août 2009 que le Service cantonal de l'environnement a précisément demandé aux constructrices d'effectuer ce calcul: la détermination complémentaire à l'angle nord-est du bâtiment a montré que l'exposition maximale pour le bâtiment précité se situait bien à cet angle et non pas à l'angle sud. De surcroît, après avoir vérifié le pronostic des immissions pour le bâtiment sis sur la parcelle n° 6602, l'Office fédéral de l'environnement a confirmé devant le Tribunal de céans, que l'angle choisi pour le calcul est plus exposé que l'angle nord-est, celui-ci étant certes situé plus près de la station émettrice litigieuse, mais en même temps plus en dehors des directions principales de propagation, de sorte que le rayonnement à cet endroit est clairement plus faible qu'au point de calcul.
5.4 Les intéressés font enfin grief à l'instance précédente de ne pas avoir vérifié si l'existence d'installations de téléphonie mobile avoisinantes avait un impact sur les mesures effectuées. Il est vrai que le Tribunal cantonal n'a pas procédé à cette vérification. Dans ses déterminations devant le Tribunal de céans, l'Office fédéral de l'environnement a toutefois examiné si d'autres installations émettrices de téléphonie mobile existaient à proximité de l'installation litigieuse, qui devraient être traitées avec celle-ci comme une installation unique au sens de l'ORNI. Il a retenu qu'il n'y en avait pas: le rayon du périmètre pour la prise en compte de ce groupe d'antennes était de 152 m et, conformément au cadastre des antennes de l'Office fédéral de la communication, la station de téléphonie mobile la plus proche se situait à environ 360 m de l'endroit planifié. Le Service cantonal de l'environnement a confirmé cet examen. Ces déterminations doivent être prises en compte. Au demeurant, les recourants ont vu leur droit d'être entendus respecté par la possibilité qui leur a été offerte de se déterminer sur lesdites observations (<ref-ruling> consid. 4.8 p.105). Ils supporteront toutefois des frais judiciaires réduits, le Tribunal cantonal n'ayant pas répondu à leur requête pertinente (<ref-law>).
6. Il s'ensuit que le recours doit être rejeté. Les recourants, qui succombent, doivent supporter les frais judiciaires réduits (art. 65 et 66 LTF). Ils verseront en outre une indemnité de dépens aux intimées, qui ont eu recours à un avocat (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires réduits, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge des recourants.
3. Une indemnité de 2'000 francs est allouée aux intimées à titre de dépens, à la charge des recourants, solidairement entre eux.
4. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et de la Municipalité de Pully, au Service de l'environnement et de l'énergie et au Service des forêts, de la faune et de la nature du Département de la sécurité et de l'environnement et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 27 septembre 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
La Greffière: Tornay Schaller