Vielle-Adour liegt etwa zehn Kilometer südsüdöstlich von Tarbes in der historischen Provinz Bigorre am Canal d’Alaric, einem Seitenkanal des Flusses Adour, im Vorland der Pyrenäen. Umgeben wird Vielle-Adour von den Nachbargemeinden Bernac-Dessus im Norden, Hitte im Nordosten, Orignac im Osten und Südosten, Montgaillard im Süden, Hiis im Westen und Südwesten sowie Arcizac-Adour im Westen und Nordwesten.