Das Naturschutzgebiet Vellerner Brook liegt im Kreis Warendorf in Nordrhein-Westfalen. Das etwa 111 ha große Gebiet, das im Jahr 1995 unter Naturschutz gestellt wurde, erstreckt sich in drei Teilflächen nördlich von Vellern, einem Stadtteil von Beckum. Westlich und südlich verläuft die Landesstraße L 882 und südlich die A 2. Südwestlich liegt das 14 ha große Naturschutzgebiet Steinbruch Vellern.