Sur les anciennes cartes, elle était connue sous le nom de « péninsule de San José ».
Peuplements
La région fut occupée par les indiens Ahonikénks. Des témoignages de cette civilisation se retrouvent aujourd'hui un peu partout, sous forme de pointes de flèches ouvragées. Quand, au XIXe siècle, les pêcheurs de baleine implantent leurs cabanes saisonnières, ils trouvent cependant un territoire vierge.
La région continentale attenante est à partir de 1865 l'objet d'une colonisation galloise, le Gwladfa, où les immigrés venus du Pays de Galles sont très vite minoritaires. Toutefois la péninsule elle-même n'est alors peuplée que par des pêcheurs au long coursbasques qui ont choisi de ne pas rentrer au pays. Aujourd'hui les deux tiers des noms de familles sont d'origine basque.
Géographie
Puerto Madryn est considérée comme la porte d'entrée de la péninsule Valdés.
La péninsule présente deux importantes échancrures à sa base : au nord, le golfe de San Matías et, au sud, le golfe Nuevo, ainsi qu'une échancrure plus petite, fort élargie, la caleta Valdés, à l'est. La presqu'île comporte une dépression topographique à 40 m sous le niveau de la mer. Au centre de la péninsule se trouvent deux salines situées au-dessous du niveau de la mer.
La province a créé une aire protégée appelée Área Natural Protegida Península Valdés, qui comprend tout l'espace terrestre, aérien et une frange de trois milles marins sur tout son pourtour.
Climat
Le climat est frais et aride. La péninsule a une situation climatique particulière : elle est abritée des pluies par la cordillère des Andes, et bénéficie de son environnement marin, de manière d'autant plus importante que sa forme a augmenté fortement la longueur de ses côtes.
Le Molle (Schinus polygamus). Cette espèce est très résistante et rustique. C'est une plante médicinale. De croissance rapide, elle atteint 150 cm de hauteur en trois ans.
La faune terrestre de mammifères est clairsemée, caractéristique des plateaux patagons : des maras, quelques guanacos, des renards gris d'Argentine, des moufettes de Patagonie (Conepatus humboldtii). Effectivement, à première vue, quand on y pénètre, ce milieu fort sec paraît semi-désertique et monotone, mais sur les côtes la péninsule attire une quantité inhabituelle d'espèces animales. Il en résulte une collection d'écosystèmes prompte à émerveiller les touristes aussi bien que les scientifiques.
Sur les côtes, la faune de mammifères marins est variée et abondante.
On dénombre dans la péninsule pas moins de 181 espèces d'oiseaux, 108 terrestres et 73 marines et côtières (en 1999). Parmi elles 93 se reproduisent dans l'aire protégée. Il existe d'importantes colonies d'oiseaux marins, totalisant plus de 110 000 couples. Les très importantes colonies de manchots de Magellan (Spheniscus magellanicus) sont actuellement en expansion.
La péninsule est un des lieux privilégiés pour les touristes, étrangers ou non, en Argentine. On constate que grâce aux mesures de protection mises en place, la population de la baleine franche australe est en voie de lente récupération.
Chaque année en hiver ces baleines peuvent être vues à l'époque de la reproduction et de mise bas. L'observation des baleines est devenue une des activités touristiques de base dans le pays. Il est facile d'observer la parade nuptiale des mâles pour obtenir les faveurs de la femelle courtisée.
En 2015, le nombre de visiteurs annuels se montait à pas moins de 170 000. Les activités touristiques et récréatives comprennent l'observation de la faune, la navigation et le tourisme rural. Dans l'aire protégée se développe aussi une importante pêche sportive ou artisanale, incluant la pêche sous-marine et la marisquería ou pêche aux coquillages (bivalves).