Ottadalen er et dalføre i Innlandet fylke og er Gudbrandsdalens største sidedal. Den går i vestlig retning fra tettstedet Otta i Sel kommune til fylkesgrensen mot Møre og Romsdal. Ottadalen går gjennom kommunene Skjåk, Lom, Vågå og Sel.

Gjennom dalen renner elva Otta, og denne danner to vann som går over i hverandre – Skim/Ottavatnet og Vågåvatnet. Sammen med det mindre Lalmsvatnet strekker disse seg over nesten halvdelen av den bebodde delen av dalen. Langs elva Otta går Rv 15 (Otta–Måløy).

Ottadalen er sammen med sidedalen Bøverdalen kjent for sin særpregede gamle bebyggelse, med tallrike tradisjonsrike garder, og for sin rike bondekultur.