Villacarrillo es un municipio situado en la parte oriental de la comarca de La Loma y Las Villas. Cuenta con dos sectores orográficos bien diferenciados: por un lado, la zona de campiña, de pendientes suaves y terrenos alomados, y por otro, la de la Sierra de Las Villas, que forma parte del conjunto orográfico del Parque Natural de Cazorla, Segura y Las Villas. Varios ríos conforman la red hidrográfica de la zona: el Guadalquivir, que separa la campiña de la sierra, el Guadalimar, que constituye el límite natural del término con la comarca de El Condado, y el Aguascebas Grande y el Aguascebas Chico como afluentes importantes. Gran parte de Villacarrillo está dedicada al cultivo del olivar, siendo el mayor productor mundial de aceite lo que ha originado una importante industria aceitera. También existen áreas aisladas de monte bajo y matorral y de coníferas, las cuales alcanzan grandes extensiones, suponiendo una importante riqueza maderera.