De Aosta-vallei, in het Italiaans Valle d'Aosta (of Val d'Aosta), in het Frans Vallée d'Aoste (of Val d'Aoste), in het Valdostaans-Arpitaans Vâl d'Aoûta, is een bergachtige regio en provincie in het uiterste noordwesten van Italië.
De oudst bekende naam van de streek, in het Latijn, is Vallis Augustana.
Het grenst in het westen aan Frankrijk, in het noorden aan Zwitserland (Valais/Wallis) en in het zuiden en oosten aan de Italiaanse regio Piëmont.
Valle d'Aosta is een autonome regio binnen Italië, en is tegelijk een provincie. Het is de kleinste regio van het land en de enige die niet uit provincies bestaat.