El valle de Lluta es un valle,es un deriva del río del mismo nombre, que lleva sus aguas desde la cordillera hasta el mar durante todo el año. Se encuentra en la Región de Arica y Parinacota, en el extremo norte de Chile. La atraviesa la ruta 11-CH, carretera que conecta las comunas de Putre y General Lagos en el altiplano. También está situado en la carretera internacional hacia Bolivia.
Es una salida natural del altiplano andino chileno al mar. Destaca la presencia de geoglifos como los de La Rana, El Águila y El Gigante, que comprenden 12 paneles discontinuos con representación de figuras humanas, animales y signos abstractos, datados hacia el año 100 d. C.. Otros yacimientos arqueológicos presentes en el valle son los petroglifos de Rosario y la aldea preincaica de Rosario, formada por un área residencial y 3 cementerios. Los petroglifos, con figuras antropomorfas y zoomorfas, forman bloques de piedra hacia el poniente. Más al oriente se encuentra la aldea inca Molle Pampa, con varios recintos habitacionales y un área de tumbas.
En la economía del valle sobresalen las plantaciones experimentales de jojoba, que son diferentes a las del valle de Azapa, pues aquí las aguas son más salobres. En este valle se producen diferentes vegetales, siendo el más destacado el choclo, por su agradable y exquisito sabor que forma parte de la gastronomía étnica de la región. Su principal núcleo poblacional es la localidad de Poconchile, además de otros pequeños caseríos.