Die Cordillera Vilcabamba ist ein Gebirgszug der Anden. Das Gebirge besteht aus einem Hochgebirge im Süden, das der peruanischen Zentralkordillere zugerechnet wird, und einem bis zu 4200 m hohen nördlichen Gebirgskamm, welcher einen Teil der peruanischen Ostkordillere darstellt. Das Gebirgsmassiv ist nur zum Teil vergletschert. Ende des 20. Jahrhunderts betrug die Gletscherfläche 173 km². Oberhalb des Durchbruchstals des Río Urubamba liegt die Ruinenstadt Machu Picchu.