Vulvoz se trouve à 8,9 km au sud-ouest de la ville de Saint-Claude, à 575 m d'altitude, le territoire de Vulvoz fait partie du parc naturel régional du Haut-Jura.
La commune est traversée par le ruisseau de la Vulve qui est un affluent de la Bienne. La commune est située dans un cirque et est entourée par la forêt de Moirans.
Au XIIIe siècle, Vulvoz était une possession de l'abbaye de Saint-Claude.