Villers-Lès-Luxeuil est une commune française située dans le département de la Haute-Saône en région Bourgogne-Franche-Comté.
Villers-lès-Luxeuil se trouve à 277 mètres d'altitude ; il est situé à 19 km au nord-est de Vesoul, la plus grande ville à proximité.
Le village est situé dans la partie nord du département, dans une petite vallée à l'extrémité ouest des plaines basses de Luxeuil et de la lanterne, au pied nord des hauteurs du bois de la Brosse Grande.
La commune faisait partie de la communauté de communes du Pays de Saulx, créée le 21 décembre 2001 et qui regroupait 17 communes et environ 3 700 habitants.
Dans le cadre des dispositions de la loi du 16 décembre 2010 de réforme des collectivités territoriales, qui prévoit toutefois d'achever et de rationaliser le dispositif intercommunal en France, et notamment d'intégrer la quasi-totalité des communes françaises dans des EPCI à fiscalité propre dont la population soit normalement supérieure à 5 000 habitants, le schéma départemental de coopération intercommunale de 2011 a prévu la fusion des communautés de communes :
- du Pays de Saulx,
- des grands bois
- des Franches Communes (sauf Amblans et Genevreuille),
et en y rajoutant la commune isolée de Velorcey, afin de former une nouvelle structure regroupant 42 communes et environ 11 200 habitants.
Cette fusion est effective depuis le 1er janvier 2014 et a permis la création, à la place des intercommunalités supprimées, de la Communauté de communes du Triangle Vert, dont la commune est désormais membre.