Lunina dolina je puščavski kraj in turistična zanimivost, ki leži v puščavi Atacama, 13 km zahodno od San Pedro de Atacama in 110 km severovzhodno od Calame, v regiji Antofagasta, Čile. Leta 1982 je bila razglašena za naravni rezervat in je del narodnega rezervata Los Flamencos. Upravlja ga Conaf in je dostopen iz San Pedra de Atacama.

Skupaj s tako imenovano Dolino smrti (Valle de la Muerte) je to mesto edinstveno v okolju, ki ga obdaja gorsko območje Orbate na nadmorski višini 2500 metrov. Je razmeroma velika depresija, ki obsega 440 km² tako imenovanega Cordillera de la Sal v Salar de Atacama, ki ga obdajajo grebeni visoki 500 m. Na zahodno stran se razteza do gorskega območja Domeyko, vzhodno do Toconao in proti jugu do Peine.