På den nordvestlige siden av dalen ligger toppene Muldalsegga, Trollkyrkja, Neskopptindane og Blåtinden. Helt øverst for enden av dalen ligger Illstighytta, Illstigvatnet og Illstigbreen, og toppene Illstigegga, Illstigfjellet og Muldalseggenden. På den sørøstlige siden av dalen ligger toppene Grjotkopphornet og Fremste Høghornet. Muldalselva renner gjennom hele dalen, og danner Muldalsfossen ned fjellsiden til Tafjorden. Muldalselvas vannføring har siden 1969 blitt utnyttet til kraftproduksjon i Tafjord 4.