Debido a su enorme diversidad de fauna y flora autóctona, así como el desarrollo humano sostenible en la zona hicieron que el valle fuese declarado Reserva de la Biosfera por la Unesco en 2005 junto con otros municipios limítrofes.
Su nombre es debido al del municipio que atraviesa: Puebla de la Sierra.
Al este linda con la provincia de Guadalajara, y la máxima altura aquí son 1865 metros, siendo la montaña más alta de toda la zona en la Sierra del Lobosillo.
El valle se desarrolla desde los 1600 metros del norte, entre las montañas citadas antes, hasta los 650 metros del sur, encontrándose a media altitud Puebla de la Sierra y el río de la Puebla.
La vegetación es abundante, desde pinos de reforestación, hasta algún pequeño hayedo.