Le haut de la vallée est formé d'un cirque glaciaire[2] de près de trois kilomètres de largeur qui se prolonge par une courte vallée suspendue d'un peu plus d'un kilomètre de longueur orientée vers le sud-est et dont le fond est situé entre 1 900 et 1 950 mètres d'altitude[1]. Les gorges qui constituent le débouché de la vallée sont barrées par la tête des Combasses, un verrou glaciaire culminant à 1 654 mètres d'altitude au niveau duquel le val de Tré-les-Eaux et le vallon de Bérard en provenance du sud-ouest débouchent dans la vallée de Vallorcine juste en aval du col des Montets[1].
La vallée est située sur le territoire communal de Vallorcine dont le bourg se trouve à l'est[1]. La frontière avec la Suisse passe au nord entre le Cheval Blanc et la pointe de la Terrasse[1].
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