Vilsted Sø er gammel sø, der oprindeligt har ligget i den nordlige del af det område som søen dækker i dag.
I den sydlige del af søen har Søndersø tidligere ligget. De to søer var forbundet af Bjørnsholm Å, der afvandede arealerne ud i Limfjorden.
Afvandingen af Vilsted Sø startede i 1870´erne og søen blev gennem årene gradvist mindre og mindre for til sidst helt at forsvinde i 1955. Søen blev genskabt i 2006 gennem Nordjyllands største naturgenopretningsprojekt.
Søen ligger omgivet af et blødt kuperet landskab mellem bakketoppen Blødhøj mod øst og Galgebakken mod vest, der begge er knap 40 m. høje. Landskabet omkring søen er relativt åbent og kun mellem Ranum og Vilsted og nord for Overlade ligger et par mindre skove.
Mod øst er landskabet præget af de mange nord-syd gående levende hegn, der har givet læ for vestenvinden.
Søen er mest synlig set fra øst, hvor det ubevoksede og dyrkede landskab åbner for udsigt over søen.
Rundt om søen er blevet etableret gangstier, cykelstier og ridestier der giver den besøgende gode muligheder for at opleve det rige fugle- og dyreliv omkring søen. Herudover er der etableret udsigtstårn, bålpladser samt borde og bænke, der forbedrer opholdsmulighederne
omkring søen.