Velilla de San Antonio liegt im Zentrum Spaniens, östlich der Hauptstadt Madrid, in der Provinz Madrid. Die Stadt befindet sich in einer flachen, aber landschaftlich reizvollen Gegend, durch die der Fluss Jarama fließt. In unmittelbarer Nähe befinden sich der Naturpark Parque Regional del Sureste sowie weitläufige landwirtschaftliche Flächen und kleinere Hügel.
Madrid liegt nur etwa 20 Kilometer entfernt und ist über Schnellstraßen und den öffentlichen Nahverkehr bequem erreichbar. Die zentrale Lage innerhalb der Iberischen Halbinsel macht Velilla zu einem idealen Ausgangspunkt für Ausflüge in die gesamte Region.
Das Klima ist kontinental-mediterran geprägt: heiße Sommer, kalte Winter und nur wenig Niederschlag. Die besten Reisezeiten sind der Frühling (April bis Juni) und der Herbst (September bis Oktober), wenn das Wetter angenehm mild ist und die Natur in voller Pracht erstrahlt.