Situado en la ribera derecha del río Turia, en el momento en que éste abandona la zona montañosa del interior para penetrar en la llanura prelitoral valenciana.
Su término municipal tiene una extensión aproximada de 71,1 km², constituyendo desde el punto de vista geográfico una zona de transición entre la montaña y el llano, de ahí que su relieve sea bastante accidentado y los montes ocupan más de la mitad de todo el término. Se encuentra atravesado de oeste a este por el río Turia. Aproximadamente un 25% de la superficie del término municipal está ocupada por masas boscosas. El clima es de tipo clima mediterráneo.

Infraestructura viaria y accesos

Las principales vías de acceso a la población son:

• Desde Valencia, a través de la carretera CV-37 (antigua CV-370).
• Desde Liria y Cheste A-3, a través de la carretera CV-50.
• Desde Pedralba a través de la carretera CV-370.

El medio de transporte que tiene la población para comunicarla con otras poblaciones es la línea de autobús 105 de Urbetur que comunica Villamarchante con Liria y Ribarroja del Turia.

Anteriormente Villamarchante también se comunicaba a través de la línea de ferrocarril que unía Valencia y Liria, la estación se situaba a 2km de la población dirección Ribarroja del Turia. En un futuro la localidad tendrá conexión con la línea 5 de metrovalencia y se construirá una nueva estación más próxima al núcleo urbano.

Localidades limítrofes, pedanías y urbanizaciones

El término municipal de Villamarchante limita con las siguientes localidades: Benaguacil, Cheste, Pedralba y Ribarroja del Turia todas ellas en la provincia de Valencia.

Además del núcleo urbano, Villamarchante tiene diversas urbanizaciones y pedanías que son: La Balsilla, Les Creuetes, Els Creves, Monte Horquera, La Rodana, La Pedrera, La Llomayna, Les Plantades y Mulló Crussà, y Mas del Moro.

Localización de Villamarchante

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