Dolina Chochołowska – najdłuższa i największa dolina w polskich Tatrach, znajdująca się na zachodnim skraju polskich Tatr Zachodnich. Zajmuje obszar ponad 35 km² i ma długość ok. 10 km.

Nazwę swą dolina zawdzięcza oddalonej o kilkanaście kilometrów wsi Chochołów.

W dolnej części, o długości ok. 4 km tworzy głęboki wąwóz, na którym podobnie jak w Dolinie Kościeliskiej występują przewężenia, zwane bramami. Są dwa takie przewężenia: Niżnia Brama Chochołowska i Wyżnia Brama Chochołowska. Górna część doliny rozdziela się na trzy główne ramiona: Dolinę Starorobociańską, Dolinę Chochołowską Wyżnią i Dolinę Jarząbczą. Oprócz tych głównych odgałęzień Dolina Chochołowska posiada jeszcze wiele mniejszych dolin: Mała Sucha Dolina, Wielka Sucha Dolina, Dolina Huciańska, Dudowa, Trzydniowiańska, Głębowiec, Długa, Kryta, Wielkie Koryciska, Małe Koryciska oraz wiele żlebów.



Dolina Chochołowska zbudowana jest z dwóch głównych rodzajów skał. Część południową (górną), powyżej Wyżniej Bramy Chochołowskiej budują skały krystaliczne – gnejsy i granity. Część północną (dolną) budują skały osadowe – łupki, wapienie kredowe i dolomity triasowe. Różne jest też pochodzenie geologiczne tych części doliny. W górnej części, powyżej Wyżniej Bramy Chochołowskiej dominują formy geologiczne wytworzone przez lodowiec, w części dolnej, gdzie nie sięgał lodowiec, powierzchnia modelowana była głównie przez Chochołowski Potok i zjawiska krasowe. Efektem tych zjawisk krasowych są również liczne jaskinie z największą Szczeliną Chochołowską na czele, jednak żadna z nich nie nadaje się do udostępnienia turystycznego. (fantom)