El término municipal de El Vellón está situado al noroeste de la provincia de Madrid y constituido en su mayor parte por terrenos de arcillas, conglomerado y areniscas, dedicados a cultivos intensivos de secano. La orografía es onduladada y algo accidentada, con una altitud media de 888 metros.
El principal curso fluvial es el Jarama que discurre por el nordeste entre grandes extensiones de regadío. El término es también atravesado por numerosos arroyos, afluentes directos del Jarama (de la Malacuera,...