Od wschodu dolinę Val di Gressoney ogranicza potężny boczny grzbiet masywu Monte Rosa m.in. ze szczytami Schwarzhorn (4322 m), Piramide Vincent (4215 m), Balmenhorn (4167 m), Punta Giordani (4046 m) i Punta Vittoria (3435 m). Grzbiet ten oddziela dolinę Val di Gressoney od doliny Valsesia i jest granicą między regionami Dolina Aosty i Piemont[3][4].
Doliną płynie potok Lys wypływający z lodowca Ghiacciaio del Lys. U wylotu doliny, w miejscowości Pont-Saint-Martin, wpada on do rzeki Dora Baltea[5].