A localidat de Molinillo se troba situata en a confluyenia d'o río Alagón (afluent d'o río Tacho) y d'o suyo afluent o río Sangusín, a 773 metros d'altaria sobre o libel d'a mar, a una distancia de 25 km d'a ciudat de Béjar, a capital d'o suyo partito chudicial, y de 77 km d'a ciudat de Salamanca, a capital d'a suya provincia.