Poloha a hranice
Celé územie Slovenska patrí ku karpatskej horskej sústave, ktorá je časťou veľkého horského systému tiahnuceho sa južnou Európou od západu na východ a pokračujúceho v južnej Ázii. Územie Slovenska patrí k Západným Karpatom, v ktorých môžeme rozlíšiť dve základné časti, staršiu – Vnútorné Karpaty a mladšiu – Vonkajšie Karpaty. V oblasti Vnútorných Karpát sa nachádza aj územie Kľakovskej doliny, a to na území mladovulkanických pohorí. Rozprestiera sa na dvoch orografických celkoch: Pohronský Inovec (len malá časť územia) a Vtáčnik (podstatná časť územia) tvoriacich spolu s ďalšími piatimi orografickými celkami Slovenské stredohorie.
Územie Kľakovskej doliny sa nachádza v Banskobystrickom VUC, v okrese Žarnovica a v katastrálnych územiach Horné Hámre, Župkov, Hrabičov, Ostrý Grúň a Kľak.
Pohronský Inovec tvorí hranicu Kľakovskej doliny po jej ľavej strane v úseku asi 7 km s najvyšším vrchom Drienčie (710 m n. m.). Vtáčnik je mohutné pohorie, ktoré sa člení na dve morfologicky značne odlišné časti. Vysoký Vtáčnik tvorí výrazný hrebeň. Jeho chrbát sa vlní, leží v nadmorskej výške 1000 – 1300 m, pričom najvyšší bod Vtáčnik dosahuje 1346 m n. m. Nízky Vtáčnik nemá jednotný ústredný chrbát, jeho nadmorská výška sa pohybuje medzi 700 – 900. Obidve časti Vtáčnika sú od seba oddelené Kľakovskou kotlinou.
Dolina začína pozdĺž potoka Kľak v Horných Hámrach až k miestu, kde do neho ústi Píliansky potok v mieste zvanom Brod, kde Pohronský Inovec zbieha do Župkovskej brázdy a dolina odtiaľto pokračuje popri Kľakovskom potoku, lemovaná po ľavej strane Vysokým a po pravej Nízkym Vtáčnikom. Ďalej dolina pokračuje obcou Župkov a Hrabičov, kde sa vetví do Pokutskej doliny, ktorá je bez usadlostí. Hlavná Kľakovská dolina pokračuje cez obec Ostrý Grúň do Kľaku, ktorý je poslednou obcou, za ňou sa už týči hlavný chrbát Vtáčnika. Celková dĺžka Kľakovskej doliny je po verejnej komunikácii 14 km.
