בשנות השלושים התגוררו בבילגוריי כ-4,600 יהודים – יותר ממחצית מכלל אוכלוסייתה. רבים מהם עסקו בייצור נפות ובמסחר בהן, אחרים עסקו במסחר בעצים ובעיבודם. קבוצה אחרת של יהודים הפעילה קו אוטובוס, והיו גם כמה בעלי מקצועות חופשיים. בעיירה פעלו איגודים מקצועיים, קופת גמ''ח ושלושה בנקים יהודיים. לרוב המפלגות שפעלו בקרב יהודים בין שתי מלחמות העולם היה ייצוג בבילגוריי והן קיימו בה פעילות שוטפת. ילדי היהודים למדו בתלמוד תורה, בבית ספר של "בית יעקב" ובבית ספר של רשת "יבנה".
מפרוץ המלחמה ב-1939 ועד כיבוש בילגוריי הגיעו אליה פליטים רבים. ב-6 בספטמבר 1939 הופצצה העיירה קשות, ועם ההרוגים נמנו גם יהודים. בשרפה גדולה שפרצה בה ב-11 בספטמבר נחרב בית הכנסת והאזור הסמוך לו. ב-17 בספטמבר 1939 נכנסו הגרמנים לבילגוריי, ומיד עם כניסתם פונו יהודים רבים מדירותיהם לטובת חיילים גרמנים והוחל בחטיפת יהודים לעבודת כפייה, בהתעללות בהם ובשוד רכושם. כעבור עשרה ימים פינו הגרמנים את העיירה וחיילים סובייטים נכנסו אליה, אך כעבור שבוע ימים נסוגו ממנה, ונלוו אליהם כ-1,500 יהודים.
עם חזרתם של הגרמנים לבילגוריי הוטלו על היהודים תשלומי כופר רבים ויהודים אחדים נחטפו כבני ערובה. בסוף 1939 הוקם בבילגוריי יודנרט, בתחילה עמד בראשו חיים מרדכי הירשנהורן (Hirshhorn), ואחריו הרש זילברברג (Silberberg); כמו כן הוקם בה שירות סדר יהודי. היודנרט נשא באחריות להספקת עובדים לעבודת הכפייה. באפריל 1940 חויבו היהודים לשאת סרט שרוול שעליו מגן דוד כחול. בקיץ 1940 נשלחו כמה קבוצות יהודים למחנות עבודה שהוקמו במחוז לובלין. כמה עשרות צעירים נשלחו למחנה העבודה טורקוביצה (Turkowice), וקבוצה אחרת נשלחה למחנה בלז'ץ, ששימש אז מחנה עבודה.
בקיץ או בסתיו 1940 הוקם גטו בשני רחובות בבילגוריי ונדחסו לתוכו כ-3,500 יהודים. בתחילה הותרה היציאה מהגטו בשעות מסוימות של היום. עם פרוץ המלחמה בין גרמניה לברית-המועצות ביוני 1941 נאסרה היציאה מבילגוריי, ושניים מחברי היודנרט נורו למוות משום שהעלימו עין מיציאת היהודים ללא רשות מתחומיה. כמה יהודים שנמצאו מחוץ לעיירה נורו למוות.
במרס 1942 גורשו 221 יהודים מבילגוריי לטרנוגרוד (Tarnogrod). כמה שוטרים יהודים גורשו למחנה הריכוז מיידנק.
באוגוסט 1942 ביצעו הגרמנים את האקציה הראשונה בבילגוריי. ראשי היודנרט נצטוו להכין רשימה של 1,000 יהודים, כביכול לצורך משלוח למחנות עבודה באוקראינה. חברי היודנרט והשוטרים היהודים היו פטורים מהתייצבות. ב-9 באוגוסט 1942 גורשה הקבוצה, מלווה ביחידת מילואים של השופ"ו, לכיוון שוויר (Swir), ומשם למחנה ההשמדה בלז'ץ.
לאחר הגירוש נותרו בגטו כ-1,500 יהודים. ב-1 בנובמבר 1942, ימים מספר לפני הגירוש השני, הוקם בבילגוריי "גטו קטן" ורוכזו בו יהודים בעלי מקצוע. למחרת רוכזו שאר היהודים בכיכר העיר. כמה מהם נרצחו במקום. לאחר מכן צורפו אליהם יהודים מן "הגטו הקטן". הגרמנים עשו חיפושים יסודיים בבתים נטושים כדי לאתר את המסתתרים בהם. אחרי החיפוש הגיש יושב ראש היודנרט רשימת אנשים שהורשו להישאר בגטו, והללו הוחזרו ל"גטו הקטן". שאר היהודים הולכו ברגל לתחנת רכבת בצ'רנישווצה (Czerniszewce) ומשם גורשו ברכבת למחנה ההשמדה בלז'ץ.
ב"גטו הקטן" נותרו 80-70 יהודים, קצתם באופן בלתי לגלי. הגטו חוסל ב-7 (או ב-10) בינואר 1943. נשים, ילדים וקשישים נורו במקום, וכ-15 צעירים הועברו לבית הסוהר המקומי ואחר כך נשלחו למחנה העבודה ינוביצה (Janowice).
