Tales valles se encuentran definidos por tres hoyas o cuencas hidrográficas, que corresponden a los ríos Elqui (formado por los ríos Turbio, Claro y Cochiguaz), Limarí (formado por los ríos Hurtado, Grande, Los Molles y Cogotí) y Choapa (formado por los ríos Cuncumén, Illapel y Chalinga), que desembocan en el mar.