Das Valle di Blenio (deutsch: Bleniotal, deutsch historisch: Palenzertal, Bolenzertal, Bollenztal; rätoromanisch: Val da Blegn) ist ein Tal im schweizerischen Kanton Tessin. Der Bezirk Blenio besteht aus den politischen Gemeinden Acquarossa, Serravalle und Blenio und den Ortschaften (Reihenfolge talabwärts) Ghirone, Campo (Blenio), Olivone, Aquila TI, Largario, Torre TI, Grumo, Ponto Valentino, Marolta, Castro TI, Lottigna, Prugiasco, Leontica, Cumiasca, Acquarossa, Corzoneso, Dongio, Ludiano, Malvaglia und Semione.

Das Valle di Blenio wird vom Fluss Brenno durchflossen und erstreckt sich vom Lukmanierpass bis zur Mündung des Brenno in den Fluss Tessin bei Biasca. Das Tal ist durch seine ausgesprochene Nord-Süd-Ausrichtung und die Breite gut durchsonnt und wird daher auch Valle del Sole («Sonnental») genannt.

Die Geschichte des Tales wird im Museo della Valle di Blenio in Lottigna dargestellt. Musikalische Interpretationen produziert die Musikgruppe Vox Blenii.