El viñedo es el eje central de la actividad productiva de Vega Sicilia. Todo nace en el viñedo, y es esto lo que establece la calidad y singularidad del vino, y se confirmará la posteridad de la bodega. Las 210 hectáreas del viñedo se dividen en tres variedades: Tempranillo, Cabernet Sauvignon y Merlot. De las 210 hectáreas, 140 hectáreas se utilizan para la producción de Valbuena y Único, y el resto se envía a Alión.

Todo el viñedo se divide en 52 bodegas diferentes, en función de la variedad de uva, la edad de las plantas y las 19 taxonomías de suelos que existen en la bodega. La edad mínima para la elaboración de esta planta es de 10 años y la edad media de producción es de 35 años.

Para viñedos viejos como el de Ontañón, que fueron plantados en 1910 tras la aparición de la filoxera, se estudió y analizó la parcela, y finalmente se determinó que se seleccionaron los clones que pudieran producir la planta madre, que es patrimonio botánico de la bodega.

El tamaño del marco del viñedo de Vega Sicilia es de 3 x 1,5 m, se pueden plantar un total de 2222 plantas por hectárea y el rendimiento medio por uva es de 1 a 1,5 kg. La preparación del lugar es otro factor que hace que Vega Sicilia sea única. Dado que la desinfección es natural, el proceso de replantación en la granja es más largo de lo habitual.

En bodega se utilizan métodos biológicos y selectivos para el descarte de productos elaborados por el hombre con el objetivo de eliminar los nematodos existentes en el suelo que puedan dañar la cepa. Para ello se utilizan plantas insecticidas, que requieren cinco años para limpiar el terreno. Hay que tener en cuenta que existe una gran cantidad de nematodos en el suelo donde se plantan las vides viejas, por lo que se debe realizar un proceso de limpieza a fondo antes de retirar las plantas viejas.