Vilsheim liegt in der südlichen Hälfte des Landkreises Landshut.
- im Osten führt die B15 in Nord-Süd-Richtung vorbei
- in Ost-West-Richtung führt die Staatsstraße 2054 durch Vilsheim
Vilsheim besitzt keinen eigenen Bahnhof der Deutschen Bundesbahn (DB), deshalb ist zur Anreise mit dem ÖPNV eine Zwischenstation in Landshut erforderlich.
Es existieren folgende Gemarkungen: Vilsheim sowie Gundihausen und Münchsdorf, die im Zuge der Gemeindegebietsreform 1978 eingegliedert wurden.
Angrenzende Gemeinden im Landkreis Landshut:
- Baierbach
- Alfraunhofen
- Kumhausen
- Tiefenbach
- Eching
- Buch am Erlbach
Angrenzende Gemeinden im Landkreis Erding:
- Kirchberg
- Hohenpolding