Avec ses 800 mètres d'altitude, Vitrolles se situe sur l'itinéraire des 14 villages perchés entre Provence et montagne. Plus bas, à 4 kilomètres au sud du village, le Plan-de-Vitrolles s'est récemment développé, à proximité du canal EDF de Sisteron, de la Durance et sa vallée, de l'autoroute A51 et de la célèbre route Napoléon (N85). La commune est entourée de sommets : le Rocher de Chatelle (1047 m) et le Pic de Crigne (1263 m) à l'ouest, et le point culminant à 1480 m d'altitude au nord, sur le contrefort de la Petite Céüse.