Vilanova del Camí befindet sich im Landesinneren Kataloniens, im Bezirk Anoia, und gehört zur Provinz Barcelona. Die Stadt liegt in einem fruchtbaren Tal inmitten sanfter Hügel und ist von landwirtschaftlich geprägten Landschaften sowie kleinen Wäldern umgeben. Der Fluss Anoia verläuft in der Nähe und bietet Möglichkeiten zur Naherholung und Naturerkundung.
Die Stadt liegt rund 60 Kilometer westlich von Barcelona und ist eng mit der benachbarten Stadt Igualada verbunden. Weitere nahe gelegene Städte sind Manresa und Montserrat, letzteres mit seinem berühmten Benediktinerkloster auf dem gleichnamigen Berg. Auch das Mittelmeer ist mit dem Auto innerhalb einer Stunde erreichbar.
Das Klima ist mediterran-kontinental geprägt: Die Sommer sind heiß und trocken, während die Winter kühl, aber meist mild bleiben. Die besten Reisezeiten sind Frühling und Herbst, wenn die Temperaturen angenehm sind und die Landschaft in voller Blüte bzw. in herbstlicher Farbenpracht erscheint.