Чу́йская доли́на — тектоническая впадина в среднем течении реки Чу[1], от Боомского ущелья до восточной окраины песков Мойынкум[2], ограниченная Чу-Илийскими горами и Киргизским Ала Тоо. Восточная часть (до реки Аспара) — в пределах Киргизии (Чуйская область), остальная — на территории Казахстана (Жамбылская область).
Длина около 250 км, ширина от 10-15 км на юго-востоке и до 100 км на северо-западе. Высота над уровнем моря 500—1300 м[2].
В геологическом отношении — синклинальный прогиб, выполненный мезо-кайнозойскими рыхлыми и слабоцементированными отложениями, которые сверху прикрыты глинистыми, песчано-галечниковыми наносами реки Чу и её левых притоков. Климат континентальный, с жарким сухим летом, умеренно холодной зимой. Осадков 250—500 мм в год, выпадают главным образом весной. Безморозный период — до 180 дней[2].
Основная водная артерия — река Чу. Долина богата и подземными водами. Естественные ландшафты — полупустыни и сухие степи на серозёмных и серо-бурых почвах — сильно преобразованы, на орошаемых землях — культурные ландшафты[1]. Изрезана сложной системой ирригационных каналов, созданы многочисленные пруды и водохранилища. Основой ирригационной системы Чуйской долины является Большой Чуйский канал.