Está encuadrado en el área morfológica de la cordillera Cantábrica y su cabecera está delimitada al sur por la sierra de Híjar y al norte por la Sierra del Cordel.
[1] El punto de inicio del valle por el oeste lo marca el Pico Tres Mares, montaña divisoria que abre el valle, que en sus inicios tiene muy pocos kilómetros de anchura.
El valle finaliza en su parte más oriental en el límite con la comarca burgalesa de Las Merindades.
El río Híjar y la pequeña corriente del Izarilla conforman, junto al joven Ebro, la hidrografía de este valle, en el que son frecuentes los desbordamientos, sobre todo a finales del invierno o principios de la primavera, cuando se derrite la nieve acumulada en la cabecera y especialmente en el entorno de Reinosa, donde se unen los tres cursos fluviales.
Todo esta agua se recoge en la parte baja del valle, en el embalse del Ebro, que ocupa una superficie total de 6253 ha y puede llegar a albergar 541 hm³ de agua.
Su clima es en realidad una mezcla de dos, al estar por un lado influido por el clima continental (al estar abierto a la meseta castellana) y por otro influido por el oceánico, suavizado éste por las sierras de Isar y la cordillera Cantábrica.
Así hoy en día el presenta una población envejecida, como otras zonas del interior de Cantabria.