Villalbilla es un municipio situado en la comarca de la Alcarria de Alcalá, limita por el norte con Alcalá de Henares y Anchuelo y con el sur con Corpa, Valverde de Alcalá y Torres de la Alameda. El territorio está dominado por el cerro del Viso, el Alto de la Muela y la Dehesa de los Hueros (Topónimos según Servicio Geográfico del Ejército).

El municipio consta de varios núcleos de población: los pueblos de Villalbilla y Los Hueros (este último incorporado a Villalbilla en el siglo XIX a causa de su escasa población), y cinco urbanizaciones: dos junto a Villalbilla (El Robledal y Valdeláguila) y cuatro junto a Los Hueros (El Viso, El Gurugú, Peñas Albas y Zulema). El casco histórico del pueblo se encuentra a 42 km de Madrid.

En el norte del municipio discurre el arroyo de Anchuelo, el límite norte el terreno rompe bruscamente, en una cuesta pronunciada perteneciente a Alcalá hacia el río Henares, esto es lo que se conoce con El Gurugú.