Velilla del Río Carrión es una localidad y municipio en la provincia de Palencia, en la Comunidad autónoma de Castilla y León, España. Está situada en la comarca Montaña Palentina, junto a los límites provinciales de León y Cantabria.
Ubicada en el valle del río Carrión, y en el Parque Natural de Fuentes Carrionas y Fuente Cobre-Montaña Palentina, lo que le confiere una gran riqueza en fauna y flora, el municipio del que es ayuntamiento alberga algunas de las mayores elevaciones de la montaña palentina. Esto convierte su clima en frío y nevoso en invierno y suave en verano.
Situada en un valle formado por el río Carrión –que atraviesa la localidad de norte a sur–, Velilla del Río Carrión es puerta de acceso a la Montaña Palentina –primeras estribaciones de la cordillera Cantábrica–, donde se encuentran algunas de sus máximas elevaciones: Espigüete (2.450 m) y Pico Murcia (2.431 m). La extensión del municipio es de 198,94 km² y la altitud del núcleo urbano de 1121 msnm
