Arezzo è situata alla confluenza di tre delle quattro vallate che compongono la sua provincia. Direttamente a Nord della città ha inizio il Casentino, valle percorsa dal primo tratto dell'Arno; a Nord-Ovest si trova il Valdarno Superiore, a Sud si trova la Val di Chiana, pianura ricavata dalla bonifica delle paludi. Tramite l'agevole valico del Torrino e la valle del Cerfone, si ha accesso a Nord-Est alla quarta vallata, la Valtiberina, percorsa dal primo tratto del Tevere.