墨西哥谷（西班牙文：valledeMéxico）是位于墨西哥中部的一个高原，大致与墨西哥联邦特区和墨西哥州东半部相连。

墨西哥谷周围围绕着群山，是数个前哥伦布时期文明，包括特奥蒂瓦坎、托尔特克和阿兹特克的中心。古代阿兹特克语中的“阿纳瓦克”（Anáhuac，意为水中间之陆地）以及习语“墨西哥盆地”（BasinofMexico）指的都是墨西哥谷。墨西哥盆地以是早期美索美洲文化的缩影而闻名。

墨西哥谷坐落于跨墨西哥火山带。它包含大墨西哥城的大部份地区，以及墨西哥州、伊达尔戈州、特拉斯卡拉和普埃布拉州的部份地区。墨西哥谷可分为四个盆地，其中最大的一个是墨西哥城所在之处，有时口语上的“墨西哥谷”指的只有这片地区。山谷海拔约有2,000米（7,200英尺），而周围的山和火山海拔可达到5,000米（16,000英尺）。因此是一个几乎全封闭的地区，没有外流河水，只有北部有一个小的缺口——一座平顶山。因为有此缺陷，故而在20世纪末期这里的本地鱼类就已经全部灭绝了。

墨西哥谷在至少在12,000年前就有居民了，当时这里气候温和（平均气温12至15°C），有众多宜于狩猎的物种，而且也能支持大规模农业。当西班牙人抵达时，这里已经有了人口繁盛的文明，估计约有100万人。在阿兹特克帝国西班牙占领时期，西班牙人重建了这里最大和最重要的城市铁诺支蒂特兰城，并重新命名为墨西哥城。当时这里有五个湖泊，分别叫Zumpango湖、Xaltoca湖、霍奇米尔科湖、泽尔高湖和最大的特斯科科湖，但是西班牙人为了扩建墨西哥城，逐渐排干了湖泊中的水以防止洪水的威胁。尽管杀戮与疾病夺取了许多当地人的性命，1900年时这里却又有100万人口了。20和21世纪，随着工业发展，墨西哥谷的人口开始膨胀。从1900年开始人口便每十五年翻一番。如今墨西哥城都会区已经有2,100万人了，使得几乎整个墨西哥谷都划在了墨西哥州和伊达尔戈州之中。同时本来就封闭的山谷开始出现严重的空气和水污染问题，风场类型和逆温导致了污染物无法扩散出峡谷，地下水过度开采导致了地面沉降。