Loch Dungeon ist etwa 1,1 km lang und bis zu 400 m breit. Der See liegt auf einer Höhe von 305 m und ist maximal 32 m tief. Vom Südufer aus ragt die Halbinsel Point of Ringreoch in den See, die etwa ein Sechstel der Gesamtfläche einnimmt. Loch Dungeon wird vom Bach Hawse Burn durchflossen, der ihn im Westen mit Wasser aus der nahe gelegenen Hügelkette Rhinns of Kells speist und im Norden entwässert. Von dort fließt das Wasser in den nur circa einen Kilometer nördlich gelegenen Loch Minnoch. Das Nord- und Ostufer von Loch Dungeon ist bewaldet, während sich im Süden und Westen Grasland zeigt. Der See wird von keiner Straße erschlossen, ist aber über Waldwege erreichbar.