Fellheim liegt im schwäbischen Unterallgäu, zehn Kilometer nördlich von Memmingen, an der Iller zwischen Kellmünz und Memmingen. Das Dorf ist Teil der Region Donau-Iller in Oberschwaben und besteht nur aus der Gemarkung Fellheim ohne weitere Gemeindeteile. Die Landschaft wird vom Fluss geprägt, der hier die Grenze zwischen Bayern und Baden-Württemberg bildet.
Die erste urkundliche Erwähnung fällt in die Zeit des Donau-Iller-Rhein-Limes, doch erst 1555 erhielt Sebastian Reichlin von Meldegg den Lehensbrief für die Herrschaft Fellheim. Seine Familie prägte über Jahrhunderte das Dorf, baute ein Schloss und sicherte sich 1620 das Blutbannrecht. Der Dreißigjährige Krieg verwüstete Fellheim vollständig; erst 1643 kehrte der Ortsherr aus der Schweiz zurück. Später siedelte die Familie jüdische Familien an, um die Einwohnerzahl zu erhöhen. Seit 1806 gehört der Ort zu Bayern.
Heute ist Fellheim vor allem durch sein jüdisches Erbe bekannt. Südlich des Schlosses sind noch Synagoge, Friedhof und Wohnhäuser der ehemaligen jüdischen Gemeinde erhalten. Ein besonderes Ereignis ist die Sühnefußwallfahrt zum Heiligen Kreuz in Pleß, die seit 1973 wieder stattfindet. Das barocke Schloss der Reichlin von Meldegg und die umgebaute Synagoge als Bürgerhaus prägen das Ortsbild. Die Gemeinde liegt am Iller-Radweg und ist Teil der Verwaltungsgemeinschaft Boos.