Thung lũng là một vùng đất có địa hình trũng hơn so với những vùng đất xung quanh.
Phần lớn các thung lũng được hình thành nhờ quá trình biến đổi địa lý của Trái Đất.Sự biến động địa chất trong thời gian dài đã tạo nên những thung lũng lớn.Hầu hết các thung lũng có mặt trên Trái Đất ngày nay đều được kiến tạo từ cách đây hàng vạn năm trước (Thời kỳ Băng hà).
Mặt cắt ngang đại diện của một kiểu thung lũng ở sườn Đông dãy An-pơ, Châu Âu
Hầu hết các thung lũng thường có mặt cắt hình dạng chữ U hay chữ V khổng lồ. Khoảng cách giữa hai thành bên của thung lũng thường là từ 1 đến 5 km.
Mặt Trăng của Trái Đất cũng như nhiều tiểu hành tinh, hành tinh khác ttrong hệ Mặt Trời đều có nhiều thung lũng.Nhất là những hành tinh có tầng khí quyển mỏng.Trên Mặt Trăng các thung lũng được tạo thành là do sự va chạm của các mảnh thiên thach,hay do bị các sao chổi quyét đuôi qua.
Thung lũng lớn nhất Hệ Mặt Trời là Thung lũng Marineris ở Sao Hỏa (được phát hiện lần đầu bởi Schiaparelli vào năm 1877). Đó là một hệ thống các hẻm núi khổng lồ,với kích thước lên tới 4.500 x 600 km.
