Saint-Luperce liegt etwa 13 Kilometer westlich von Chartres an der Eure, in die hier ihr Zufluss Vallée de la Charentonne einmündet. Umgeben wird Saint-Luperce von den Nachbargemeinden Fontaine-la-Guyon im Norden und Nordwesten, Saint-Aubin-des-Bois im Norden und Nordosten, Cintray im Osten und Nordosten, Saint-Georges-sur-Eure im Osten und Südosten, Orrouer im Süden, Saint-Germain-le-Gaillard im Westen und Südwesten, Courville-sur-Eure im Westen und Nordwesten sowie Saint-Arnoult-des-Bois im Nordwesten.