La Cova del Bolomor (Tavernes de la Valldigna) se sitúa en la vertiente meridional de un amplio valle intramuntano conocido como La Valldigna, orientado de poniente a levante con escasa altitud y flanqueado por la Serra de les Creus y el Macizo del Mondúver. La Valldigna es el límite geológico entre los dominios Ibérico y Bético, prolongándose hasta el mar Mediterráneo, a través de la llanura litoral.
Su evolución morfológica durante el Cuaternario estuvo determinada por las oscilaciones del nivel del mar y la deposición sedimentaria, aspectos que han permitido reconstruir los sucesivos paisajes y las variaciones de la línea de costa. La morfología actual corresponde a costas bajas originadas a partir de áreas palustres y pequeñas albuferas.
El territorio vinculado a la Cova del Bolomor por su proximidad y características fisiográficas puede ser individualizado en cuatro tipos de paisajes principales:
-La Valldigna o valle conectado con la llanura litoral formando una unidad morfológica. En su proceso evolutivo paleoambiental y general puede ser considerado en el pasado un «espacio de vegetación principalmente abierta»
-Las sierras circundantes a La Valldigna, de caracter abrupto y contrastado con respecto al llano, fueron «espacios boscosos o frondosos de ladera ocupados en su tiempo principalmente por carrascales».
-El río Vaca o Xeraco con su afluente Badell, cortos cursos fluviales que generan «espacios húmedos con pequeños bosques-galería adaptados a este medio»
-La llanura litoral ocupada por sistemas de restingas y albuferas próximas al mar son «espacios inundados con dunas y lagunas de agua dulce procedente de manantiales subterráneos». Estos son las áreas menos degradadas de todas y las de más rápida transformación.
El yacimiento arqueológico Cova del Bolomor se sitúa en el Macizo del Mondúver, en su estribación más septentrional. Este monte con sus 841 m de altitud forma una crestería de orientación NW-SE con el Alt de la Font Nova (742 m) y El Penyalba (76 m). Hacia el Sur desciende con fuerte pendiente hacia las depresiones de La Drova y Foia de Barx. Hacia el norte el macizo va perdiendo altura mediante colinas suaves y llanuras kársticas hasta La Valldigna. Hacia el NE el descenso es más acusado conectando con la llanura litoral de Xeraco a 7 km de la costa.
El entorno más próximo de Cova del Bolomor corresponde al barranco de igual nombre. Aunque esta denominación no es propia, sino más bien, y como figura geográfica, se trata de un cañón kárstico y no de un curso fluvial. El paisaje muestra en primera instancia, un amplio farallón rocoso vertical que forma parte del flanco meridional de la depresión tectónica de La Valldigna, frente a los mayores contrafuertes calcáreos de las sierras de Les Agulles y de Corbera que limitan al N. Desde su boca, emplazada a modo de balcón colgado sobre el valle, se domina una amplia área septentrional hasta el promontorio de Cullera. La cueva se visualiza perpendicular al valle, de fondo plano, casi a nivel del mar y cruzado por el río Vaca. Este territorio está formado por una prolongada restinga hacia el sur, que arranca de la Serra de Cullera y que cierra la franja de marjal, frecuentemente anegada. Al mismo se contrapone por poniente un relieve geológico y montañoso dual (Ibérico al NW y Bético hacia el SW) con alturas entre 800-600 m. En el relieve bético, densamente karstificado, se encajan barrancos y cañones de fuerte pendiente, como el del Bolomor, en cuya salida al valle vierte sus aguas la Fonteta del Bolomor, surgencia que genera un pequeño cauce a la Valldigna y río Vaca. Esta es el principal aporte hídrico kárstico del entorno de Bolomor que descarga los flujos hipogeos circulantes entre las calizas de este sector del Mondúver.
El clima actual de la zona es mediterráneo, y la pluviosidad anual suele situarse por encima de los 700 mm. En estos valores juega un papel importante la orografía comarcal: las sierras se interponen a los vientos de levante favoreciendo la caída de lluvias, principalmente en otoño y, en menor medida en primavera. Las temperaturas medias anuales se sitúan por encima de los 16 °C y los meses más fríos alrededor de los 10 °C. El yacimiento queda enclavado en los primeros contrafuertes montañosos sobre una llanura litoral lluviosa.
La vegetación del área es típicamente mediterránea, adaptada a la sequia estival, perennifolia, de hojas pequeñas y coriáceas. Los carrascales climáticos han desaparecido, resultado de un largo proceso histórico de degradación (incendios, pastoreo, prácticas agrícolas, talas, erosión etc). Hoy predominan los campos de cultivo y una vegetación arbustiva con romero, tomillo, jaras, palmito, etc. El barranco del Bolomor, por su topografía y orientación, es un magnífico ejemplo de refugio de vegetación en el que crece el fresno de flor, durillo, madreselva, zarzaparrilla, aladierno, cade y la sabina negral, así como endemismos como el Anthirrinum valentinus o «Conillet blanc», representantes del antiguo bosque mediterráneo.