Представители одной из коренных народностей Камчатки – ительмены – называли Вилючинскую бухту «Ниякшин». К сожалению, значение слова неизвестно. В 1830 году русские гидрографы П. Ильин и П. Скрыпов переименовал и бухту Ниякшин в Вилючинскую – от слова «Вилюй». Это было сделано для простоты. Так один из вулканов стал Вилючинским, а река стала называться Вилюча.
Исток реки Вилюча находится у подножия вулкана Мутноский. Река имеет протяженность 27 километров и протекает по среднегорному рельефу. Расстояние, которое разделяет реку и Петропавловск-Камчатский – 122 километра.
Живописную долину реки окружают вулканы Вилючинский, Горелый, Мутновский, Жировской. Горячие источники, расположенные в долине реки носят название Вилючинских или Родниковых. Рядом с источниками находится водопад Спокойный. Не так давно группа верхних источников угасла по природным причинам, но пробуренные скважины позволили возобновить подачу воды. Воды термальных источников наполняют купальный бассейн. Этой же водой отапливается один из населенных пунктов – поселок геологов, которые занимаются разведкой полезных ископаемых.
Климатические условия, которые сложились в долине реки Вилюча, подходят для занятия горнолыжным спортом. Для дальнейшего развития спортивного туризма в долине реки строится горнолыжная база.
В долине реки были обнаружено месторождения полезных ископаемых – золото-серебряное месторождение.