Val di Fiemme (nemecky Fleimstal) je údolie v severnom Taliansku v autonómnej oblasti Trentino-Alto Adige. Nachádza sa na pomyselnej hranici dvoch pohorí. Na juhu údolie obklopujú Fleimstalské Alpy a na severe masív Latemar v Dolomitoch. údolím preteká rieka Avisio.
Val di Fiemme sa rozprestiera na území 11 obcí: Anterivo, Capriana, Carano, Castello-Molina di Fiemme, Cavalese (996 m), Daiano, Panchià, Predazzo (1014 m), Tesero, Valfloriana, Varena, Ziano di Fiemme.
Centrom oblasti je mestečko Cavalese, odkiaľ vedie systém lanoviek do oblasti Malga Nuova do výšky 2229 m. Val di Fiemme je známe lyžiarske stredisko. Nachádza sa tu niekoľko zjazdových lyžiarskych areálov a sieť bežkárskych tratí. V rokoch 1991 a 2003 sa tu konali majstrovstvá sveta v klasickom lyžovaní. Pravidelne sa tu konajú aj preteky Svetového pohára v behu na lyžiach. Od roku 2007 je Val di Fiemme dejiskom záverečných dvoch etáp seriálu Tour de Ski. Tour de Ski tu vrcholí červenou zjazdovkou Olympia III v lyžiarskej oblasti Alpe Cermis (2000 m, Malga Nuova 2229 m). Bežci na lyžiach prekonávajú prevýšenie 420 m vo výške 3650 m (t. j. trinásťpercentný sklon), obzvlášť náročnou skúškou je "Jelenia skrýša", kde sklon svahu na 50 m úseku dosahuje 28°, cieľ je vo výške 1280 m.
Val di Fiemme a Val di Fassa sú tiež domovom slávnych diaľkových pretekov v behu na lyžiach Marcialonga - 70 km trasa vedie z Moenydo Canazei, vracia sa do Moeny a pokračuje cez Predazzo do Moliny, odkiaľ sa vracia do cieľa v Cavalese. Na pretekoch sa každoročne zúčastňuje tri až štyri tisícky amatérskych lyžiarov.
Nad Predazzom sa nachádza lyžiarsky areál, kde sa dá lyžovať z vrcholu Monte Angelo (2357 m).
