Siete son los núcleos de población constituyen el municipio de Molledo: Cobejo, Helguera, Molledo (capital), San Martín de Quevedo, Santa Cruz, Santa Olalla y Silió.

Cobejo. En esta localidad viven 20 hab. (2004). Se encuentra a 4,5 km de Molledo y 246 m de altitud. De su patrimonio destacan los restos de un castillo del siglo XV.

Helguera. En este núcleo viven 150 hab. (2004), está situado a 1,2 km de Molledo y 218 m de altitud. Conserva uno de los ejemplos más interesantes de arquitectura mozárabe de Cantabria: la iglesia parroquial de Santa Leocadia, del siglo X.

Molledo. Es la capital municipal y cuenta con 441 hab. (2004), agrupados en el núcleo de Molledo (385 habs.) y en los barrios de Arca (25 hab.) y Caceo (31 hab.). Dista 54 km de Santander y se halla a una altitud de 241 m. Custodia el Santuario de la Virgen del Camino, del siglo XVIII (hacia 1753). En una finca de esta localidad se puede ver la ermita románica de San Lorenzo (hacia 1132), trasladada desde Pujayo. Del patrimonio civil hay que destacar, entre otras, la casona de los Tiros del siglo XVII, restaurada por Leonardo Rucabado a principios del siglo XX. En Molledo nacieron el escritor y jurista Fidel García Lomas (1828–1893), el torero Pablo Alfonso Fernández Rueda (1939) y el dirigente deportivo Juan Álvarez Rodríguez (1937–1989).

San Martín de Quevedo. A 2 km de Molledo y 323 m de altitud se encuentra esta localidad cuya población consta de 240 hab. (2004), distribuidos en sus diferentes barrios: Casares (39 hab.), Pando (70 hab.), Quevedo (17 hab.), San Martín (26 hab.), Santián (26 hab.), Ulda (36 hab.), Vallejo (23 hab.) y Mediaconcha –también Media Concha– (3 hab.). Tiene una altitud de 323 m. Desde el punto de vista patrimonial cabe resaltar que por Mediaconcha (también escrito Media Concha) pasan parte de los 5,5 km de la llamada calzada romana del valle del Besaya, , declarada Bien de Interés Cultural con la categoría de Zona Arqueológica en abril 2002, parte de la vía que unía Pisoraca (Herrera de Pisuerga) con Portus Blendium (Suances). Es también de destacar la iglesia parroquial, que conserva la fábrica románica de la primera mitad del siglo XII, así como la torre medieval de los Quevedo, cuya cronología se sitúa en torno al siglo XV. También aquí se encuentra el llamado caserío redondo, una construcción de la primera mitad del XIX incluido en el Inventario General del Patrimonio Cultural de Cantabria en 2002. Por Media Concha pasa un tramo de la calzada romana del Besaya.

Santa Cruz. Se encuentra a 1,5 km de Molledo y 208 m de altitud. Cuenta con 194 hab. (2004), repartidos entre el barrio de Murá (64 hab.) y el núcleo de Santa Cruz (130 hab.). Su altitud es de 208 m. En esta localidad son de destacar las casonas de Rebolledo y Quijano y la casona de Obregón, las dos del siglo XVIII, así como la casa del inventor Leonardo Torres Quevedo (1852–1936), natural de esta localidad.

Santa Olalla. Esta localidad cuenta con 170 hab. (2004) distribuidos por los subnúcleos de Santa Olalla 128 (hab.) destaca el barrio de El Mesón (42 hab.). Se encuentra a 1,6 km de Molledo y 264 m de altitud.

Silió. Este pueblo está situado a una distancia de 2,5 km de Molledo y tiene una altitud de 265 m; su población es de 655 habitantes, repartidos entre el lugar de Silió (574 habs.) y el barrio de Santa Marina (81 habs.), perteneciente a este mismo núcleo. Destaca de su arquitectura la iglesia románica de San Facundo y San Primitivo, declarada Monumento de Interés Histórico Artístico el 23 de abril de 1970. Su arquitectura civil también reviste interés, entre ellas se cuentan la casa de Tagle, del siglo XVII, y la casa y torre de Obregón, del siglo XVIII. En Silió nacieron el arquitecto Ramiro Sáinz Martínez (1887–1974) y el traductor Jorge de Bustamante (S XVI).