El Área de Protección de Flora y Fauna Cuatrociénegas, está en el límite entre dos Provincias Geológicas, el Golfo de Sabinas y la Plataforma de Coahuila, donde la Sierra de La Fragua sirve como parte aguas.

El Valle esta delimitado por altas montañas: al norte La Madera y La Menchaca, al este San Vicente y La Purísima, al sur San Marcos y Pinos y al oeste La Fragua, estas son resultado de plegamientos.

La extensión que ocupa esta área natural protegida comprende 84,347.47 has. Su área de jurisdicción es el municipio de Cuatro Ciénegas, en la región desértica del estado de Coahuila. El valle se encuentra entre los 700 msnm hasta arriba de los 2000 msnm en los puntos más altos como Sierra de la Madera.

En cuestión de temperatura la media mensual más alta llega a rebasar los 30 °C y la mínima es menor a los 12 °C. La precipitación media anual varía en el área entre 180 milímetros en sus porciones sur y occidental, y 340 milímetros en su borde oriental.