Зі сходу Центральна долина обмежена високим ланцюгом Головної Кордильєри, по гребеню якої проходить межа Чилі та Аргентини. Цей масив об'єднує разом три окремі хребта, на які поділяють Центральні та Північні Анди. У цій частині Анди складаються сильно складчастими мезозойськими відкладеннями і вулканічними породами та досягають величезної висоти і значної цілісності. Над цим хребтом виступають найвищі вершини Анд — Аконкаґуа (6962 м), Мерседаріо (6720 м), діючі вулкани Тупунґато (6570 м) і Майпо (5264 м). Снігова лінія проходить на висоті понад 5000 м на півночі та знижується до близько 2000 м на півдні. Схили гір тут майже вертикальні та неприступні. У всій смузі гір, включаючи також і Центральну долину, часті сейсмічні та вулканічні явища. Особливо руйнівні землетруси відбуваються в Центральній Чилі. Щонайменш двічі, в 1869 та 1960 році (Вальдівійський землетрус) спостерігалися землетруси силою понад 9 балів за шкалою Ріхтера.