La Valle del Sestaione è situata sull’Appennino tosco-emiliano, nella parte settentrionale della Provincia di Pistoia ed è percorsa dal torrente Sestaione, affluente del torrente La Lima, il quale è tributario del fiume Serchio, che si getta nel Mare Tirreno. Dalla sua testata, a Ovest, presso l'Alpe Tre Potenze, una montagna alta 1940 metri s.l.m., fino allo sbocco nella Valle della Lima, la Valle del Sestaione ha andamento prima da Sud-Ovest verso Nord-Est, per circa un terzo della sua lunghezza, quindi da Nord-Ovest verso Sud-Est. Il suo versante sinistro, distaccandosi ad Ovest dall'Alpe Tre Potenze,sul confine con la lucchesia, è delimitato verso Nord: dal Passo della Vecchia, dal Monte Dente della Vecchia, dal Passo della Fariola, dalla mole del Monte Gomito, alto 1892 metri s.l.m., quindi dal lungo crinale che attraverso la Selletta degrada fino alla confluenza del torrente Sestaione nel torrente La Lima. Il suo versante destro, dopo essersi distaccato, ad Ovest, dall'Alpe Tre Potenze, prosegue attraverso la Foce di Campolino ed il Monte Poggione, scendendo poi attraverso il monte Uccelliera ed il Passo della Sentinella fino al Monte Caligi. A Est la Valle del Sestaione sbocca nel tratto pistoiese della Valle della Lima, pressoché di fronte al paese di Cutigliano. Verso Settentrione la Valle del Sestaione confina prima con la Val di Luce, quindi con la Valle del torrente Scoltenna, tributario del fiume Panaro, affluente del fiume Po, che si getta nel Mare Adriatico. Verso Sud, la Valle del Sestaione confina prima con la Valle lucchese della Fegana, quindi con il medio corso, in territorio lucchese, della Valle del torrente La Lima, affluente del fiume Serchio, che si getta nel Mare Tirreno. Nella parte occidentale, il territorio della Valle del Sestaione appartiene al Comune di Abetone; nella parte orientale, dove ci sono i centri abitati di Pian di Novello e di Piano degli Ontani, al Comune di Cutigliano. Dall'Alpe Tre Potenze fino allo sbocco nella Valle della Lima, di fronte al paese di Cutigliano, a 637 metri s.l.m., la Valle del Sestaione ha una lunghezza di circa 10 km ed un dislivello di 1303 metri. Sotto la quota media di circa 1550 metri s.l.m. la Valle del Sestaione è coperta da una fitta vegetazione arborea ed arbustiva: le essenze forestali predomimanti sono il Faggio e l'Abete rosso; oltre, la vegetazione è rappresentata da brughiere di alta quota, con frequenti vaccinieti e rocce affioranti. Intorno ai paesi di Piano degli Ontani e di Pian di Novello vi sono campi e prati.