Faits:
A. Le Syndicat d'améliorations foncières du Mont-sur-Lausanne (ci-après: le syndicat) a été constitué en 1982. Il a pour buts la construction de chemins, la pose de canalisations d'assainissement et le remaniement parcellaire en corrélation avec l'adoption d'une zone agricole liée à une zone à bâtir. A ces buts initiaux ont été ajoutés l'étude des plans de quartiers, en collaboration avec la commune du Mont-sur-Lausanne (ci-après: la commune), et l'équipement des terrains à bâtir inclus dans le périmètre du syndicat.
Le plan général d'affectation de la commune du Mont-sur-Lausanne et son règlement ont été approuvés par le Conseil d'Etat du canton de Vaud le 6 août 1993. Ce plan définit dans la zone à bâtir plusieurs périmètres qui ne sont pas immédiatement constructibles: chacun d'eux devra d'abord faire l'objet d'un plan de quartier ou d'un plan partiel d'affectation, accompagné de son propre règlement. Tel est le cas des périmètres "Valleyre" et "Montenailles" qui ont été colloqués en "zone de verdure et d'habitats groupés", avec un coefficient d'utilisation du sol de 0,4.
Du 23 janvier au 23 février 2006, la commune a mis à l'enquête publique onze plans de quartier, parmi lesquels les plans des quartiers de "Valleyre" et de "Montenailles". Simultanément, le syndicat a mis à l'enquête publique l'équipement des terrains à bâtir et l'avant-projet des travaux collectifs et privés pour les plans de quartier correspondants. Le périmètre du plan de quartier "Valleyre" est situé sur un versant non urbanisé qui s'étend sur 500 mètres et marque la fin du promontoire boisé du Jorat, en bordure immédiate de la zone urbaine, notamment du village du Mont-sur-Lausanne et de la ville de Lausanne. Au pied de ce versant coule le ruisseau de la Valleyre, longé d'un cordon boisé. Le plan de quartier "Valleyre" fait apparaître une bande de forêt à défricher située au milieu du périmètre, dont le boisement compensatoire est prévu le long du cours d'eau. Ledit plan distingue deux aires de constructions. L'aire supérieure comprend six immeubles de cinq niveaux dont quatre habitables, chaque immeuble pouvant compter sept grands logements, alors que l'aire inférieure compte quarante-trois maisons contiguës groupées en bande de plusieurs unités. L'accès au quartier de "Valleyre" est prévu au sud sur la route de Penau. L'accès nord aboutissant au centre du Petit Mont est interdit aux voitures. Il a été estimé que les plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles" induiront un volume de trafic total de 1'500 mouvements de véhicules par jour. Un degré de sensibilité au bruit II et un coefficient d'utilisation du sol de 0,35 ont été attribués à cette zone. Le site est traversé par deux lignes à haute tension.
Ce projet de planification a suscité les oppositions de X._ et consorts, propriétaires de parcelles sises de l'autre côté du ruisseau de la Valleyre, sur le versant opposé au périmètre décrit ci-dessus. Ils ont notamment fait valoir que la création d'un nouveau quartier d'habitations groupées déséquilibrerait toute la zone de manière inconsidérée. Ils ont invoqué les nuisances engendrées par l'augmentation du trafic et la route prévue pour desservir les bâtiments projetés. Ils accepteraient toutefois que les terrains concernés deviennent une zone de villas.
B. Par décision du 19 juin 2006, communiquée le 12 décembre 2006, le Conseil communal du Mont-sur-Lausanne a adopté les onze plans de quartier ainsi que les propositions de réponse de la Municipalité du Mont-sur-Lausanne aux oppositions. En date du 29 novembre 2006 et du 11 décembre 2006, le Département des institutions et des relations extérieures du canton de Vaud a approuvé préalablement le plan de quartier "Valleyre", sous réserve des droits des tiers. X._ et consorts, agissant sans mandataire professionnel, ont recouru contre cette décision auprès du Tribunal administratif du canton de Vaud (devenu la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud [ci-après: le Tribunal cantonal]). Dans le cadre de l'instruction du recours, les juges cantonaux ont transmis aux intéressés le rapport d'aménagement relatif aux plans de quartier "Valleyre" et "Montenailles" du 3 novembre 2005, en leur impartissant un délai pour préciser leurs motifs et leurs conclusions. Les parties ont également reçu une liste des dossiers en cours concernant le syndicat ou les plans d'affectation qui le concernent, qui pouvaient être consultés au greffe. Par lettre du 12 juillet 2007, X._ et consorts ont développé leurs griefs. Le 12 novembre 2007, le Tribunal cantonal a procédé à une inspection locale en présence des parties. Par arrêt du 10 novembre 2008, il a rejeté le recours. Il a considéré en substance que le coefficient d'utilisation du sol était respecté et que les autres griefs avancés ne permettaient pas de déceler la violation d'une disposition légale.
C. X._ et consorts forment implicitement un recours en matière de droit public auprès du Tribunal fédéral contre cet arrêt. Ils concluent principalement à l'annulation de l'arrêt du Tribunal cantonal et du plan de quartier "Valleyre", subsidiairement au renvoi du dossier à l'autorité cantonale pour complément d'instruction et de motivation.
Le Tribunal cantonal, le Service du développement territorial du canton de Vaud (ci-après: le Service du développement territorial) et la commune du Mont-sur-Lausanne concluent au rejet du recours, dans la mesure de sa recevabilité. Dans sa détermination du 29 mai 2009, l'Office fédéral de l'environnement conclut implicitement au rejet du recours, en précisant que comme le périmètre du secteur de "Valleyre" était déjà colloqué en zone à bâtir lors de l'entrée en vigueur de l'ordonnance sur la protection contre le rayonnement non ionisant du 23 décembre 1999 (ORNI; RS 814.710), l'art. 16 ORNI ne trouvait pas application. Il a aussi estimé que comme les lieux d'habitation des recourants se situaient au moins à 40 mètres du milieu de la route de desserte interne et en étaient séparés par un cordon boisé, les valeurs de planification fixées à l'annexe 3 de l'ordonnance du 15 décembre 1986 sur la protection contre le bruit (OPB; RS 814.41) étaient respectées. Enfin, pour l'Office précité, il ressort du rapport d'aménagement que l'augmentation prévisible du trafic automobile, inhérente aux possibilités de construire dans le secteur de la Valleyre, pourra respecter l'art. 9 OPB notamment grâce au "revêtement phonoabsorbant" et aux places de parc qui seront créées sur la route.
Par courrier du 29 juin 2009, les recourants se sont prononcés sur ces déterminations. La commune du Mont-sur-Lausanne a spontanément dupliqué, par lettre du 21 août 2009. Sans y avoir été invité, le Service du développement territorial a complété ses observations par courrier du 31 août 2009.
D. Par ordonnance du 20 janvier 2009, le Président de la Ire Cour de droit public a admis partiellement la requête d'effet suspensif formée par les recourants, en tant qu'elle vise l'autorisation de défrichement délivrée par le Service cantonal des eaux, de la faune et de la nature du canton de Vaud le 27 novembre 2006. La demande d'effet suspensif a été rejetée pour le surplus.
Considérant en droit:
1. Dirigé contre une décision finale (art. 90 LTF) prise en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d LTF) dans le domaine du droit public de l'aménagement du territoire (art. 82 let. a LTF), le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public selon les art. 82 ss LTF, aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF n'étant réalisée. Les recourants ont pris part à la procédure de recours devant le Tribunal cantonal. Ils sont particulièrement touchés par l'arrêt attaqué confirmant la planification litigieuse de parcelles directement voisines des leurs, qu'ils tiennent en particulier pour non conforme à l'OPB. Ils peuvent ainsi se prévaloir d'un intérêt personnel et digne de protection à l'annulation de l'arrêt attaqué. Ils ont dès lors qualité pour agir au sens de l'art. 89 al. 1 LTF. Les autres conditions de recevabilité du recours en matière de droit public sont par ailleurs réunies, de sorte qu'il convient d'entrer en matière sur le fond.
2. Dans la première partie de leur écriture, les recourants présentent certains éléments que le Tribunal cantonal aurait ignorés. Ils perdent cependant de vue que le Tribunal fédéral statue en principe sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF), sous réserve des cas prévus à l'art. 105 al. 2 LTF. Les recourants ne peuvent critiquer la constatation de faits importants pour le jugement de la cause que si ceux-ci ont été établis en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF ou de manière manifestement inexacte (art. 97 al. 1 LTF), ce qu'il leur appartient de démontrer par une argumentation répondant aux exigences de l'art. 42 al. 2 LTF, respectivement de l'art. 106 al. 2 LTF (ATF 133 II 249 consid. 1.4.3 p. 254 s.). En l'espèce, le recours ne comporte aucune démonstration du caractère manifestement inexact ou incomplet de l'état de fait de la décision attaquée, de sorte qu'il n'y a pas lieu de prendre en considération d'autres faits que ceux retenus dans l'arrêt attaqué.
3. Les recourants invoquent ensuite une violation du droit d'être entendu en raison d'un défaut de motivation de l'arrêt attaqué et de "l'absence d'information et de communication dont ils ont souffert tout au long de la procédure".
3.1 Selon la jurisprudence, le droit d'être entendu, tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., comprend le droit de consulter le dossier puis de se déterminer au sujet des faits pertinents ou des preuves qu'il contient (cf. ATF 132 II 485 consid. 3.2 p. 494). La jurisprudence a également déduit du droit d'être entendu le devoir pour l'autorité de motiver sa décision, afin que le destinataire puisse la comprendre, la contester utilement s'il y a lieu et que l'autorité de recours puisse exercer son contrôle. Pour répondre à ces exigences, il suffit que le juge mentionne, au moins brièvement, les motifs qui l'ont guidé et sur lesquels il a fondé sa décision, de manière à ce que l'intéressé puisse se rendre compte de la portée de celle-ci et l'attaquer en connaissance de cause (ATF 133 III 439 consid. 3.3 p. 445). L'autorité n'a pas l'obligation d'exposer et de discuter tous les faits, moyens de preuve et griefs invoqués par les parties, mais peut au contraire se limiter à ceux qui, sans arbitraire, apparaissent pertinents (ATF 133 I 270 consid. 3.1 p. 277; 129 I 232 consid. 3.2 p. 236; 126 I 97 consid. 2b p. 102; 121 I 54 consid. 2c p. 57).
3.2 En l'espèce, les recourants prétendent ne pas avoir pu consulter le dossier complet de mise à l'enquête, sans préciser à quelles pièces ils n'auraient pas pu avoir accès. Ce grief doit d'emblée être rejeté dans la mesure où les recourants ont d'abord pu prendre connaissance du dossier auprès de l'administration communale lors de la mise à l'enquête publique. Les éléments du dossier étaient ensuite accessibles auprès du Service du développement territorial. De surcroît, le Tribunal cantonal leur a octroyé un délai pour compléter leur argumentation et leurs conclusions.
Les recourants se plaignent ensuite de ne pas avoir reçu de communication relative à l'autorisation de défrichement. Ils estiment que les autorités sont coupables d'avoir considéré qu'ils auraient renoncé à leur droit de recourir contre ladite décision. Cependant, dans leurs oppositions au plan de quartier "Valleyre", les intéressés n'ont pas mis en cause le défrichement de 1'400 m2 envisagé lors de la publication des plans. Or, la feuille d'enquête indiquait qu'étaient mis à l'enquête publique du 23 janvier au 23 février 2006 non seulement l'avant-projet des travaux collectifs et privés des terrains à bâtir et la modification de l'avant-projet des travaux collectifs, mais aussi "le déboisement et reboisement dans le plan de quartier La Valleyre". Il s'ensuit que les recourants qui n'ont pas contesté le défrichement, n'avaient pas à se voir notifier la décision de défrichement du 27 novembre 2006, laquelle est désormais exécutoire.
Les intéressés font enfin valoir une violation de l'obligation de motiver, le Tribunal cantonal ayant "balayé d'un revers de la main" les questions relatives au déplacement des véhicules, à la protection de la nature, à l'emplacement des places de parc et au respect des règles de l'ORNI relatives aux lignes à haute tension. Le Tribunal cantonal a précisé brièvement les moyens qui avaient été soulevés, pour les rejeter en précisant qu'ils n'avaient pas été suffisamment motivés et qu'ils ne permettaient pas de déceler la violation d'une disposition légale. Quoique succincte, cette motivation satisfait aux exigences de l'art. 29 al. 2 Cst. Dans leurs écritures adressées au Tribunal cantonal, les recourants se sont contentés en effet de soulever un certain nombre de questions, sans suggérer de réponses et sans invoquer la violation de dispositions légales. Le grief de la violation du droit d'être entendu est ainsi infondé.
4. Les recourants font ensuite valoir que l'autorisation de défrichement communiquée le 27 novembre 2006 a été rendue en violation de l'art. 5 de la loi fédérale du 4 octobre 1991 sur les forêts (LFo; RS 921.0). Dans la mesure où les recourants n'ont pas participé à la procédure relative au défrichement, ils ne peuvent plus remettre en question devant le Tribunal de céans une décision de défrichement entrée en force. Ils ne prennent d'ailleurs aucune conclusion formelle à ce sujet. Faute de se rapporter à l'objet de la contestation, ce grief doit être déclaré irrecevable.
5. Pour les recourants, le plan de quartier litigieux ne saurait prévoir la construction de bâtiments dans un périmètre proche des lignes à haute tension. Ils reprochent aux autorités communales et cantonales d'avoir arbitrairement considéré que le quartier "Valleyre" était déjà défini comme une zone à bâtir lors de l'entrée en vigueur de l'ORNI et d'avoir ainsi refusé d'appliquer l'art. 16 de ladite ordonnance. Il n'est pas certain que les recourants puissent justifier d'un intérêt suffisant au sens de l'art. 89 LTF pour se prévaloir de ce moyen. La question peut cependant demeurer indécise, dès lors que le grief doit, quoiqu'il en soit, être rejeté.
5.1 A teneur de l'art. 16 ORNI, "les zones à bâtir ne doivent être définies que là où les valeurs limites de l'installation au sens de l'annexe 1 sont respectées, ou peuvent l'être grâce à des mesures de planification ou de construction. Sont à considérer les installations existantes ainsi que les projets établis conformément au droit de l'aménagement du territoire". Dans ses observations du 27 mai 2009, l'Office fédéral de l'environnement a précisé que l'art. 16 ORNI ne s'appliquait pas lorsqu'un terrain était déjà colloqué en zone à bâtir - à savoir qu'il remplissait les conditions de l'art. 15 de la loi fédérale du 22 juin 1979 sur l'aménagement du territoire (LAT; RS 700) - lors de l'entrée en vigueur de l'ORNI. Le Manuel ORNI-Pôles de développement du 22 décembre 2000 établi par le Service de l'aménagement du territoire de l'Etat de Vaud (ci-après: le Manuel ORNI) prévoit quant à lui que lorsque l'affectation de la zone est déjà définie, l'art. 16 ORNI et l'annexe 1 y relative ne sont pas applicables. Il précise que "dans le cadre de l'élaboration du plan partiel d'affectation ou du plan de quartier, plus particulièrement en ce qui concerne son organisation spatiale, on cherchera à prendre en compte les principes de l'ORNI ceci au nom des grands principes de planification de la LAT".
5.2 En l'espèce, le plan général d'affectation de la commune du Mont-sur-Lausanne et son règlement, approuvés par le Conseil d'Etat du canton de Vaud le 6 août 1993, ont défini dans la zone à bâtir plusieurs périmètres qui devaient faire l'objet d'un plan de quartier ou d'un plan partiel d'affectation. Tel est le cas du plan de quartier "Valleyre", adopté par la commune en 2006 sur la base de ce plan général d'affectation, lequel avait colloqué le périmètre litigieux en "zone de verdure et d'habitats groupés", avec un coefficient d'utilisation du sol de 0,4. Lors de l'entrée en vigueur de l'ORNI, le 1er février 2000, le périmètre du secteur "Valleyre" était déjà défini comme une zone à bâtir. Dans ces conditions, la Municipalité pouvait sans arbitraire considérer que l'art. 16 ORNI ne trouvait pas application. Par ailleurs, un corridor inconstructible d'environ 12 mètres de part et d'autre de la ligne à haute tension et d'environ 6 mètres de part et d'autre de la ligne CFF a été créé, satisfaisant ainsi aux grands principes de planification de la LAT et assurant par là même le respect de la directive précitée du Manuel ORNI.
6. Enfin, renvoyant à leurs écritures produites devant le Tribunal cantonal, les intéressés prétendent que la résonance du bruit dans le vallon de Valleyre aurait été ignorée dans le cadre de l'application de l'OPB et qu'une expertise acoustique aurait dû être réalisée. Dans leur réplique, ils mettent en doute les évaluations relatives au trafic et estiment en outre que le rapport d'aménagement fondé sur l'art. 47 OAT n'aurait pas pris en compte des éléments nouveaux de constructions qui impliqueraient un nombre de mouvements de véhicules par jour supérieur à celui qui a été retenu dans ledit rapport.
6.1 Aux termes de l'art. 42 al. 1 LTF, le mémoire de recours doit contenir les conclusions et les motifs à l'appui de celles-ci. Les motifs doivent exposer succinctement en quoi l'acte attaqué viole le droit (art. 42 al. 2 LTF). Pour satisfaire à cette obligation de motiver, le recourant doit discuter les motifs de la décision entreprise et indiquer précisément en quoi elle estime que l'autorité précédente a méconnu le droit; il faut qu'à la lecture de son exposé, on comprenne clairement quelles règles de droit auraient été, selon elle, transgressées par l'autorité cantonale (cf. ATF 134 II 244 consid. 2.1 p. 245 s.; 134 V 53 consid. 3.3). Le recourant ne saurait ainsi se contenter de renvoyer aux actes cantonaux ou de reproduire la motivation déjà présentée dans la procédure cantonale: l'art. 42 al. 2 LTF exige qu'il discute au moins de manière succincte les considérants de la décision attaquée (ATF 134 II 244 consid. 2.1-2.3 p. 246 s.; 133 II 396 consid. 3.1 p. 399 s. et la jurisprudence citée).
Par ailleurs, le mémoire de réplique ne peut contenir qu'une argumentation de fait et de droit complémentaire, destinée à répondre aux arguments nouveaux développés dans le mémoire de réponse. Il ne saurait en revanche être utilisé aux fins de présenter de nouvelles conclusions ou de nouveaux griefs qui auraient déjà pu figurer dans l'acte de recours (ATF 125 I 71 consid. 1d/aa p. 77 et les références citées).
6.2 En l'espèce, l'acte de recours soumis à l'examen du Tribunal fédéral ne répond manifestement pas aux exigences de motivation. Les recourants se contentent d'intituler leur grief "application arbitraire de l'art. 11 LPE ainsi que de l'OPB", sans exposer en quoi le Tribunal cantonal aurait méconnu le droit. Pour le reste, ils se bornent à maintenir "dans leur intégralité leurs affirmations telles que déjà contenues dans leurs écritures adressées à la Cour de droit administratif et public auxquelles ils se réfèrent explicitement". Or, dans leur recours auprès du Tribunal cantonal, les intéressés n'avaient invoqué la violation d'aucune disposition légale. L'argumentation contenue dans la réplique adressée au Tribunal de céans ne saurait être prise en compte, vu la jurisprudence susmentionnée. Par conséquent, faute de motivation suffisante, ce moyen n'est pas recevable.
7. Il s'ensuit que le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité. Les recourants, qui succombent, doivent supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 LTF). La commune du Mont-sur-Lausanne n'a en revanche pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté, dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge des recourants.
3. Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des recourants et du Syndicat des améliorations foncières du Mont-sur-Lausanne, à la commune du Mont-sur-Lausanne, au Département de l'économie, Service du développement territorial, et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 28 septembre 2009
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Féraud Tornay Schaller