Pour la période 1971-2000, la température annuelle moyenne est de 10,3 °C, avec une amplitude thermique annuelle de 16,7 °C. Le cumul annuel moyen de précipitations est de 982 mm, avec 7,4 jours de précipitations en janvier et 4,6 jours en juillet[3]. Pour la période 1991-2020, la température moyenne annuelle observée sur la station météorologique de Météo-France la plus proche, « Séderon », sur la commune de Séderon à 2 km à vol d'oiseau[5], est de 9,7 °C et le cumul annuel moyen de précipitations est de 1 032,4 mm[6],[7]. Pour l'avenir, les paramètres climatiques de la commune estimés pour 2050 selon différents scénarios d'émission de gaz à effet de serre sont consultables sur un site dédié publié par Météo-France en novembre 2022[8].
Au , Villefranche-le-Château est catégorisée commune rurale à habitat très dispersé, selon la nouvelle grille communale de densité à 7 niveaux définie par l'Insee en 2022[9].Elle est située hors unité urbaine[I 1] et hors attraction des villes[10],[11].
L'occupation des sols de la commune, telle qu'elle ressort de la base de donnéeseuropéenne d’occupation biophysique des sols Corine Land Cover (CLC), est marquée par l'importance des forêts et milieux semi-naturels (84,9 % en 2018), une proportion identique à celle de 1990 (84,9 %). La répartition détaillée en 2018 est la suivante : forêts (52,7 %), milieux à végétation arbustive et/ou herbacée (21 %), zones agricoles hétérogènes (12,3 %), espaces ouverts, sans ou avec peu de végétation (11,2 %), terres arables (2,9 %)[12]. L'évolution de l’occupation des sols de la commune et de ses infrastructures peut être observée sur les différentes représentations cartographiques du territoire : la carte de Cassini (XVIIIe siècle), la carte d'état-major (1820-1866) et les cartes ou photos aériennes de l'IGN pour la période actuelle (1950 à aujourd'hui)[Carte 1].
Carte des infrastructures et de l'occupation des sols de la commune en 2018 (CLC).
Le tableau ci-dessous présente la typologie des logements à Villefranche-le-Château en 2018 en comparaison avec celle du Drôme et de la France entière. Une caractéristique marquante du parc de logements est ainsi une proportion de résidences secondaires et logements occasionnels (52,4 %) très supérieure à celle du département (8 %) et à celle de la France entière (9,7 %). Concernant le statut d'occupation de ces logements, 100 % des habitants de la commune sont propriétaires de leur logement (90,9 % en 2013), contre 61,9 % pour le Drôme et 57,5 % pour la France entière[I 3].
Avant 1790, Villefranche était une communauté de l'élection de Montélimar, de la subdélégation et du bailliage du Buis.
Elle formait une paroisse annexe de celle de Mévouillon, dont l'église (bâtie après 1664) était dédiée à sainte Madeleine et dont les dîmes appartenaient au prieur de Mévouillon qui assurait le service paroissial[14].
L'évolution du nombre d'habitants est connue à travers les recensements de la population effectués dans la commune depuis 1793. Pour les communes de moins de 10 000 habitants, une enquête de recensement portant sur toute la population est réalisée tous les cinq ans, les populations légales des années intermédiaires étant quant à elles estimées par interpolation ou extrapolation[21]. Pour la commune, le premier recensement exhaustif entrant dans le cadre du nouveau dispositif a été réalisé en 2008[22].
En 2021, la commune comptait 16 habitants[Note 1], en diminution de 33,33 % par rapport à 2015 (Drôme : +2,94 %, France hors Mayotte : +1,84 %).