El valle del Lozoya se encuentra limitado por una serie de cadenas montañosas, pertenecientes todas ellas al Sistema Central, que marcan sus límites de forma natural: los Montes Carpetanos, la sierra de Somosierra (dos partes de la sierra de Guadarrama) y las estribaciones más meridionales de la sierra de Ayllón, perfilan el valle en su vertiente norte; la sierra del Lobosillo al este; las sierras de la Cuerda Larga, de la Morcuera, de La Cabrera y sus estribaciones más orientales hasta el embalse de El Atazar marcan su límite al sur.