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Confina con las siguientes localidades:

•  

  Al norte con Santalla del Bierzo.
• Al noreste con Priaranza del Bierzo y Rimor.
• Al sureste con Ferradillo.
• Al suroeste con Paradela de Muces.
• Al oeste con Borrenes.
• Al noroeste con San Juan de Paluezas.

Así se describe a Villavieja en el tomo XVI del Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar, obra impulsada por Pascual Madoz a mediados del siglo XIX:^[2]​

Lugar en la provincia de León, partido judicial de Ponferrada, abadía de Villafranca, audiencia territorial y capitanía general de Valladolid, ayuntamiento de Priaranza. Situado en terreno llano; su clima es bastante sano. Tiene 36 casas; escuela de primeras letras; iglesia parroquial (Santiago) matriz de Rioferreiros, servida por un cura de ingreso y presentación de la abadía, y buenas aguas potables. Confina con Ferradillo, Voces, y Chana de Borrenes. El terreno es de mediana calidad. Los caminos son locales. Producciones: granos, legumbres, lino, vino, frutas y pastos; cría ganados y alguna caza. Industria: telares de lienzos del país. Población: 34 vecinos, 140 almas. Contribución: con el ayuntamiento.

Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar

Evolución de la población^[3]​

Gráfica de evolución demográfica de Villavieja entre 2000 y 2017

Población de derecho (2000-2017) según el padrón municipal del INE