Vilches liegt in der Provinz Jaén, etwa siebzig Kilometer nordnordöstlich der Provinzhauptstadt. Auf rund 535 Metern Höhe breitet sich der Ort aus, begrenzt im Süden vom Fluss Guadalimar. Die Gemeinde umfasst neben dem Hauptort mehrere Weiler wie Guadalén und Miraelrío sowie die Wüstung Hortalanca. Umgeben ist Vilches von den Stauseen La Fernandina, Guadalen und Giribaile, dazwischen liegt das Naturdenkmal El Piélago.
Erste Spuren des Ortes reichen bis in die Römerzeit zurück, wovon eine Brücke bei Vadollano zeugt. Im Mittelalter prägten Burgen wie die von Giribaile die Landschaft, deren Reste noch heute sichtbar sind. Wirtschaftlich lebte die Gegend lange von der Landwirtschaft, während sich der Ort selbst zu einem lokalen Zentrum entwickelte.
Heute prägen historische Bauwerke das Bild: die Michaeliskirche, die Jakobuskirche und mehrere Kapellen wie die Gregoriuskapelle. Zu den bekanntesten Persönlichkeiten gehört der im 15. Jahrhundert lebende Bischof Martín Fernández de Vilches. Die Umgebung mit ihren Stauseen und dem Naturdenkmal lädt zu Ausflügen ein.
