Lembah Harau terletak di Kabupaten Lima Puluh Kota. Lembah Harau diapit oleh dua bukit utama dengan ketinggian sekitar 150 meter. Secara umum, topografi Lembah Harau adalah perbukitan yang didominasi oleh tebing curam. Bukit-bukit ini dikendalikan oleh pergerakan sesar ke bawah. Sehingga beberapa air terjun ditemukan di daerah ini.
Beberapa sumber juga mengatakan bahwa tanah di Lembah Harau merupakan bagian dari dasar laut. Hal ini diperkuat oleh dominasi formasi batuan di kompleks Lembah Harau berupa batuan konglomerat yang umumnya ditemukan di tempat-tempat yang mengalami aktivitas air asin. Serta batuan breksi yang merupakan jenis batuan seperti konglomerat tetapi melalui proses pengendapan dari aktivitas vulkanik.