Vilsheim liegt im niederbayerischen Landkreis Landshut und wird von der Kleinen Vils durchflossen. Die Gemeinde besteht aus den Gemarkungen Gundihausen, Münchsdorf und Vilsheim und ist Teil der Region Landshut.
Der Ort wurde erstmals zwischen 926 und 937 als *ad Filiso in loco Filzheim dicto* erwähnt, wobei sich der Name auf die Lage an der Kleinen Vils bezieht. Im Mittelalter gehörte Vilsheim verschiedenen adeligen Familien wie den Mautnern von Katzenberg und den von Pusch, die eine spätgotische Kirche errichten ließen. Später wechselten die Besitzer häufig, darunter namhafte Geschlechter wie die Preysing und die Grafen von Spreti, die bis zur Märzrevolution 1848 die Patrimonialgerichtsbarkeit ausübten. Die heutige Gemeinde entstand 1818 durch das Gemeindeedikt.
Prägend für Vilsheim ist die spätgotische Pfarrkirche St. Kastulus aus der Mitte des 15. Jahrhunderts, deren Chor ein sternförmiges Rippengewölbe aufweist. Schloss Kapfing und das ehemalige Schloss Vilsheim, das 1908 abgebrochen wurde, zeugen von der historischen Bedeutung des Ortes. Persönlichkeiten wie der Philosoph Matthias Meier oder der Politiker Karl Graf von Spreti stammen aus Vilsheim. Die Gemeinde ist heute Mitglied in verschiedenen Zweckverbänden und bietet eine Grundschule sowie Kindertagesstätten.