Yoan Gouffran nettade öppningen från fyra meter och en annan målmunsröra resulterade i att Henri Lansbury förvandlade bollen till sitt eget nät.
Men Newcastles seger blev sur över förlusten av Dwight Gayle, som haltade av efter 33 minuter.
Villa striker Scott Hogan bars iväg på en bår sent på och de är nu winless i nio liga matcher.
Hogan, som kostade 12 miljoner pund från Brentford i januari, landade besvärligt efter att ha utmanat för en rubrik i ett sent Villa hörn.
Gayle - Championship ledande målskytt med 20 liga mål denna säsong - verkade lida en upprepning av hamstring problem som hade hållit honom ute för sex matcher.
Villa är fortfarande sex poäng ovanför nedflyttningszonen, efter att ha samlat bara en punkt under 2017, även Steve Bruces sida hade mer än matchat Magpies tills de föll efter.
Island mittfälter Birkir Bjarnason gick närmast för besökarna, misslyckas med att kroka i Hogan s flick-on från nära håll och senare ha en skott räddas av Karl Darlow.
Newcastle öppning mål kom strax efter Gayle avgång, med Villa misslyckas med att ordentligt rensa en Matt Ritchie kors och franska ytter Gouffran knacka på.
Efter det tog värdarna kontroll och ofta såg ut att förlänga sin ledning, även om det andra målet som tog dem över Brighton i tabellen kom i lyckliga omständigheter.
Jamaal Lascelles träffade Jonjo Shelveys hörn och hans insats slog till mot Lansbury, som var stationerad vid den närmaste stolpen, innan han drog sig in i nätet.
Newcastle manager Rafael Benitez sade till BBC Radio Newcastle: "Detta är en mycket svår division. Varje spel är tufft och vi spelade mot ett bra lag med mycket bra spelare.
"De pressade bra i början och det var inte lätt för oss att spela som vi ville. Vi behövde poäng för att öppna upp spelet, och efter det andra målet var det mer öppet. Vi hade fler chanser och mer kontroll över spelet.
"Dwight Gayle verkade inte bekväm från början och sedan sa han att han kände något i sin hamstring. Vi vet inte hur allvarligt det är. Vi måste vänta."
Aston Villa manager Steve Bruce sade till BBC WM: " Scotts skada förvärrade natten, eftersom vi uppenbarligen fruktar det värsta.
"Han har definitivt vänt på vristen och vi vet inte hur allvarligt det är förrän vi ser röntgenbilder och skanningar. Konsekvenserna av att förlora honom är enorma, men låt oss hoppas att det inte är så illa som vi tror.
"Jag trodde att vi var anständiga i första halvan, Newcastle hade inte varit nära vårt mål, och ändå gav vi bort ett dåligt mål. Efter omstarten har vi gett bort en till och den andra var komisk.
"Och de två eller tre möjligheter vi har haft, vi har inte tagit dem. Det är där vi är för tillfället."
Ersättning, Newcastle United. Christian Atsu ersätter Yoan Gouffran.
Försening i match Scott Hogan (Aston Villa) på grund av en skada.
Hörnet, Aston Villa. Förföljd av Matt Ritchie.
Foul av Yoan Gouffran (Newcastle United).
Gary Gardner (Aston Villa) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Substitution, Aston Villa. Leandro Bacuna ersätter Jonathan Kodjia.
Försening över. De är redo att fortsätta.
Substitution, Aston Villa. Gary Gardner ersätter Birkir Bjarnason.
Försening i match Jonathan Kodjia (Aston Villa) på grund av en skada.
Försök missade. Jonjo Shelvey (Newcastle United) höger fotade skott från mer än 40 meter på höger vinge är hög och bred till höger från en direkt fri spark.
Mohamed Diamé (Newcastle United) vinner en frispark på högerkanten.
Foul av Neil Taylor (Aston Villa).
Försök missade. Jonathan Kodjia (Aston Villa) höger fotade skott från vänster sida av lådan är hög och bred till vänster. Hjälpt av Albert Adomah med ett kors.
Matt Ritchie (Newcastle United) vinner en frispark på högerkanten.
Foul av Neil Taylor (Aston Villa).
Substitution, Aston Villa. Albert Adomah ersätter Mile Jedinak.
Försöket räddades. Jack Colback (Newcastle United) vänster fotade skott från vänster sida av rutan sparas i nedre högra hörnet. Hjälpt av Aleksandar Mitrovic.
Försöket räddades. Aleksandar Mitrovic (Newcastle United) huvud från mitten av rutan sparas i toppen av målet. Hjälpt av Matt Ritchie med ett kors.
Hörnet, Newcastle United. Förföljd av Neil Taylor.
Hörnet, Newcastle United. Förföljd av Sam Johnstone.
Försöket räddades. Matt Ritchie (Newcastle United) vänster fotade skott från vänster sida av lådan sparas i övre mitten av målet. Hjälpt av Paul Dummett.
Försöket räddades. Birkir Bjarnason (Aston Villa) höger fotad skott från mitten av lådan sparas i mitten av målet.
Foul av Mohamed Diamé (Newcastle United).
Jonathan Kodjia (Aston Villa) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Ett eget mål av Henri Lansbury, Aston Villa.  Newcastle United 2, Aston Villa 0.
Försök blockerat. Jamaal Lascelles (Newcastle United) vänster fotade skott från vänster sida av sex yard box är blockerad. Hjälpt av Jonjo Shelvey med ett kors.
Hörnet, Newcastle United. Sammankallad av Henri Lansbury.
Hörnet, Newcastle United. Förföljd av Sam Johnstone.
Försöket räddades. Jonjo Shelvey (Newcastle United) höger fotade skott från utsidan rutan sparas i nedre vänstra hörnet.
Mohamed Diamé (Newcastle United) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Mile Jedinak (Aston Villa).
Försök blockerat. Jonathan Kodjia (Aston Villa) höger fotade skott utanför lådan är blockerad. Hjälpt av Conor Hourihane.
Försök missade. Birkir Bjarnason (Aston Villa) höger fotade skott från utsidan lådan är hög och bred till höger efter en set bit situation.
Foul av Yoan Gouffran (Newcastle United).
Alan Hutton (Aston Villa) vinner en frispark i anfallshalvan.
Foul av Aleksandar Mitrovic (Newcastle United).
James Chester (Aston Villa) vinner en frispark i den defensiva halvan.
Försök blockerat. Birkir Bjarnason (Aston Villa) vänster fotade skott utanför lådan är blockerad.
Foul av DeAndre Jedlin (Newcastle United).
Henri Lansbury (Aston Villa) vinner en frispark i anfallshalvan.
Newcastle United gjorde ett mål i varje halv att slå Aston Villa och gå en punkt klart på toppen av mästerskapet.