Vallibona està situada al nord-est de la província de Castelló a una altura, en nombrosos punts del seu terme municipal, de més de mil metres. El conjunt urbà se situa en una vall a la riba esquerra del riu Cérvol entre les serres del Turmell i de la Creu a una alçada de 672 metres sobre el nivell del mar. El seu terme municipal limita amb els de Morella, Castell de Cabres, la Pobla de Benifassà, Rossell, Canet lo Roig i Xert, i té una extensió de 9.158 hectàrees.
Comunicacions
Per carretera: Des de Castelló de la Plana s'accedeix a aquesta localitat a través de la CV-10, prenent després la CV-15 per accedir a la CV-130, posteriorment es pren la CV-128 i finalment la CV-111.
