Este municipio se ubica dentro de las coordenadas 26º40' latitud norte, 99º58' longitud oeste; tiene una altitud de 274 metros 274 en las Grandes Llanuras de América del Norte . Limita con el municipio de Anáhuac y Lampazos de Naranjo al norte, Parás al este, Sabinas Hidalgo al oeste y Agualeguas al sur.
La cabecera municipal es Vallecillo al igual que otros municipios del estado de Nuevo León donde la cabecera municipal tiene el mismo nombre que el propio municipio. Vallecillo es uno de los municipios menos poblados de Nuevo León, otros asentamientos en Vallecillo son San Carlos, Matatenas , Colorados de Abajo, Colorados de Arriba, Palo Alto, El Ayaleño y El Álamo.
Las principales actividades económicas son la agricultura y la ganadería, siendo esta última de gran importancia ya que en la comunidad de San Carlos se ubica la sede del Centro Regional de Fomento Ganadero de Vallecillo administrado por la Universidad Autónoma de Nuevo . León .