Het Val di Chiana, ten zuiden van Arezzo, ligt tussen het Val d'Orcia en het Val Tiberina. Dat de vallei altijd bewoond is geweest, blijkt uit de prehistorische muurschilderingen die zijn gevonden in de grotten van Monte Cetona. De vallei dankt zijn naam aan de rivier de Chiana en is een natuurlijke verbinding tussen de provincies Arezzo en Siena. De huidige vorm van de vallei komt voort uit het droogleggen van moerasgebied dat is gestart door de Romeinen en is voortgezet tot de 20ste eeuw. Leonardo da Vinci tekende een plattegrond van het gebied aan het begin van de 16de eeuw waaruit bleek dat in de vallei in die tijd een groot meer lag van noord naar zuid met aan beide zijden van het meer steden en dorpen. Siena en Florence vochten verschillende keren om de macht in de vallei. Tegenwoordig zijn er nog een tweetal overblijfselen van het eens zo grote meer, het Lago di Chiusi en het zeer kleine meertje in Montepulciano.
Montepulciano is de belangrijkste stad in de vallei en de oude 16de-eeuwse vestingwerken, ontworpen door Antonio da Sangallo il Vecchio, staan nog steeds. De smalle middeleeuwse straatjes en steegjes leiden naar het hoogste punt van de stad, Piazza Grande, een schitterend voorbeeld van een stadsontwerp uit de Renaissance. Internationaal bekende kunstenaars, waaronder Antonio da Sangallo en Michelozzo, hebben bijgedragen aan de bouw van Montepulciano. Het historische deel van Chianciano is gelegen op een heuvel en dankzij het feit dat de grote, moderne, thermische badcomplexen elders zijn gebouwd, heeft het zijn oorspronkelijke middeleeuwse uitstraling weten te behouden. Buiten de oude stadsmuren is er nog de moderne en functionele stad Chianciano Terme, gastheer voor meer dan een miljoen bezoekers per jaar die hier komen om te profiteren van de therapeutische eigenschappen van de bronnen en het prachtige omliggende landschap. Dankzij de vele hotels en conferentiefaciliteiten, worden er in Chianciano Terme ook veel politieke en culturele bijeenkomsten gehouden.
De stad Chiusi ligt in het heuvelachtige gebied in het zuiden van het Val di Chiana en is het oudst van alle nederzettingen in de vallei. Recente vondsten wijzen er op dat de nederzetting al in de bronstijd werd bewoond. San Casciano Bagni is de meest zuidelijk gelegen plaats in het Val di Chiana. Het ligt op de grens met Lazio en Umbrië. San Casciano Bagni is vooral bekend vanwege de thermale bronnen die de derde grootste capaciteit van Europa hebben.