Valle d'Aosta (of Val d'Aosta), in het Frans Vallée d'Aoste, in het Valdostaans-Arpitaans Vâl d'Aoûta, is een bergachtige regio en provincie in het uiterste noordwesten van Italië. De Latijnse benaming van deze streek is Vallis Augustana, genoemd naar de Romeinse keizer Augustus. 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 verdeeld is in provincies. De hoofdstad van de regio is Aosta.

In het noorden wordt Valle d'Aosta van het Zwitserse Wallis (de vallei van de Rhône) gescheiden door de Walliser of Penninische Alpen. De Passo del Gran San Bernardo (Grote Sint Bernard) is de enige verbinding over deze bergketen naar Martigny. Andere passen over de Penninische Alpen zijn alleen te voet begaanbaar. 

In het noordwesten wordt Valle d'Aosta begrensd door het massief van de Mont Blanc, waarachter in Frankrijk de vallei van Chamonix ligt. De E25 verbindt Aosta met Chamonix via de Mont Blanc-tunnel. Ten zuiden en ten zuidwesten van Valle d'Aosta liggen de Grajische Alpen. In dit berggebied is de kleine Sint Bernhardpas de toegangspoort naar Bourg-Saint-Maurice in de Tarentaise, gelegen in het Franse departement Savoie. De zuidkant van Valle d'Aosta wordt gevormd door het massief van de Gran Paradiso. In het oosten ten slotte grenst de regio aan de dalen Val Sesia en Val d'Ossola. De hoogste toppen van de Alpen zijn bij toeristen bijzonder in trek. 

Valle d'Aosta heeft een deels Franstalige bevolking van ongeveer 113.000 inwoners. Het Frans wordt naast het Italiaans gebruikt bij overheidsaangelegenheden en -wetgeving. De lokale taal die door een groot deel van de inwoners gesproken wordt is het Valdostaans, een provençaals dialect. 

Reeds in de oudheid werd Aosta bewoond door een Keltische stam. Die werd in het jaar 25 A.D. verslagen door keizer Augustus. Na eeuwen van Romeinse overheersing kwam de regio Aosta in handen van het rijk in handen van Karel de Grote. Hij liet de Via Francigena aanleggen, een weg die Rome met Aken verbond. In de 11e eeuw viel het gebied toe aan het Huis van Savoye. Na de Italiaanse eenwording van 1861 is het een deel van Italië. In 1944 ten slotte werd het een autonome regio van Italië.

In 1962 wordt in Valle d’Aosta - il giro ciclistico della Valle d'Aosta - voor het eerst verreden. Deze eerste editie wordt door de Italiaan Gilberto Vendemmiati gewonnen. Op de erelijst prijkt een aantal prominente namen waaronder die van Fabio Aru, Thibault Pinot, Gilberto Simoni en Yaroslav Popovych, allen in hun belofteperiode. Deze meerdaagse etappewedstrijd is zodoende een koers voor beloftevolle klimmers tijdens hun opleidingsperiode.