Vilanova ble født i Bellcaire d'Empordà, Girona i Catalonia. Han gikk gjennom ungdomsapparatet (Cantera) til FC Barcelona, som var hans lokale klubb, men forlot La Liga-gigantene i 1990, da han ikke klarte å spille seg inn på førstelaget. Hans neste klubb, UE Figueres, som også lå i hans hjemregion, spilte seg med han på laget til sitt beste resultat noensinne med en tredjeplass i Segunda División, men tapte 1-3 sammenlagt mot Cádiz CF i playoffkampene om opprykk.