Son destacables la plaza Mayor y la iglesia de Santa Marina.

La villa es atravesada por el río Nela, y se encuentra situada en la zona oeste de un amplio valle.

Por el norte surgen las primeras estribaciones de la cordillera Cantábrica, con cumbres cercanas a los 900 metros.

Es atravesado por los ríos Nela y Trema, caudalosos afluentes del Ebro.

Todavía se encuentra en proyecto la necesaria variante este-norte, que permita la circulación entre Burgos y Cantabria-Vizcaya sin pasar por el casco urbano.

[6]​ Actualmente, existe un servicio diario de autobuses hacia Burgos y Bilbao ofrecido por la compañía ALSA-Continental Auto.

Este servicio proviene originalmente de la ruta que la empresa ANSA inició entre Bilbao y Villarcayo, con futuros servicios también a Medina, y que luego fue integrada en diversas compañías hasta finalmente ser parte de ALSA.

Hasta su cierre en 1985 el municipio contaba con una estación del ferrocarril Santander-Mediterráneo en la pedanía de Horna.

El 13 % de su término (1990,99 hectáreas) queda afectado por la ZEPA Sierra de la Tesla-Valdivielso, situada al sur del municipio, donde destacan las siguientes especies: Buitre Leonado (Gyps fulvus); Aguilucho Pálido (Circus cyaneus); Alimoche (Neophron percnopterus) y Chova Piquirroja (Pyrrhocorax pyrrhocorax).

La estación depuradora municipal, que lleva en óptimo funcionamiento desde 1991, se construyó de manera experimental basándose en tratamientos blandos (sol, temperatura, viento...) sin aditivos químicos.

[10]​ La actual denominación de la villa no aparecería hasta setenta años después.

Debió de ser a mediados del siglo IX cuando los cristianos que habían sido empujados al norte de la Cordillera Cantábrica con la invasión musulmana, empezaron salir de sus refugios septentrionales para ocupar el valle del Ebro construyendo las fortificaciones que dieron nombre a esta tierra.

Aprovechando la debilidad del emirato de Córdoba, el rey Ordoño encargó a Rodrigo de Castilla —quien terminaría por ser el primer conde castellano— la expansión y repoblación del reino astur en sus confines orientales.

En 1560 se establece Villarcayo como el centro administrativo del merino y de las antiguas siete merindades.

La plaza también cuenta con una hermosa fuente iluminada construida a principios del siglo XX.

En la segunda Guerra Carlista fue incendiado el pueblo y desapareció parte del vestigio antiguo de la villa.

Moderno edificio construido en 1967[17]​ y diseñado por el arquitecto José Luis Gutiérrez Martínez.

Su altar dedicado a san Roque fue construido en el siglo XIX.

Salazar y Villanueva la Blanca conforman los conjuntos de mayor interés arquitectónico.

La casa rural característica es de planta cuadrada, con solanas, cubierta a cuatro aguas y utiliza la piedra en su construcción.

Existen numerosas casas con blasones y otros elementos de la arquitectura culta.

El río Nela baña todo el parque y está convertido en piscinas naturales donde además del baño, se pueden practicar otros deportes náuticos en zonas reservadas.

Las fiestas de Carnaval han experimentado un gran auge en los últimos años.

Los pueblos de la Merindad también celebran en la época estival sus fiestas patronales que son muy concurridas.

Además, cuenta el municipio con un equipo masculino de fútbol que juega en primera división Regional (Grupo A), categoría aficionado: Villarcayo Nela C.F.

Cuenta con un circuito municipal de motocross, deporte con gran aceptación en el pueblo.

El deporte principal de Villarcayo ha sido históricamente los Bolos tres tablones que se llevan practicando en la región desde hace varios siglos y han sido el divertimento principal del municipio.

La longitud total prevista de 29 951 metros[3] (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última)..