Posé sur le vaste plateau ondulé du plateau Picard, Lieuvillers se situe à 30 km à l'est de Beauvais et à 25 km à l'ouest de Compiègne, dans le département de l'Oise, en région Hauts-de-France. Son altitude varie de 92 à 159 mètres ; le territoire est entaillé de vallées sèches, comme la vallée des Frénaux, le fond de la Payelle ou le fond des Nœuds, orientées vers les bassins de l'Aronde et de l'Arré. Aucun cours d'eau permanent ne traverse la commune. Les bois de Lieuvillers et de la vallée des Serans sont ses derniers espaces boisés. La commune a pour voisines Angivillers, Cuignières, Erquinvillers, Le Plessier-sur-Saint-Just, Pronleroy, Saint-Remy-en-l'Eau et Valescourt, et fait partie du bassin de vie de Saint-Just-en-Chaussée. Chaque année en mai, la Fête de la fleur, fondée par l'association La main verte, anime le village. Un lampadaire éteint, une chaussée abîmée, un dépôt sauvage ou des espaces verts à entretenir : les habitants le signalent à la mairie de Lieuvillers via Signaleo.

Ecole primaire