Thung lũng Kathmandu có dạng hình cái bát. Phần trung tâm thung lũng của nó nằm ở độ cao 1.425 mét (4.675 ft) so với mực nước biển. Thung lũng được bao quanh bởi bốn dãy núi là các đồi Shivapuri (ở độ cao 2.732 mét hoặc 8.963 foot), Phulchowki (2.695 mét hoặc 8.842 foot), Nagarjun (2.095 mét hoặc 6.873 foot) và Chandragiri (2.551 mét hoặc 8.369 foot). Sông chính chảy qua thung lũng Kathmandu là Bagmati.

Thung lũng bao gồm các huyện Kathmandu, Lalitpur và Bhaktapur với diện tích 220 dặm vuông Anh (570 km2) (gần bằng diện tích của đảo quốc Singapore). Thung lũng bao gồm các khu vực đô thị của thành phố Kathmandu, Lalitpur, Bhaktapur, Kirtipur và Madhyapur Thimi; diện tích còn lại được tạo thành từ một số đô thị và làng mạc nông thôn khác. Thung lũng là một trung tâm văn hóa và chính trị của Nepal với vị thế là một Di sản thế giới được UNESCO vào năm 1979.