Das Hornbachtal ist ein Seitental des Lechtals in den Allgäuer Alpen im österreichischen Bundesland Tirol. Es zweigt bei Vorderhornbach vom Lechtal Richtung Westen ab und wendet sich nach rund 6 km nach Südwesten. Als einziges größeres Seitental zweigt dort das Jochbachtal nach Nordwesten ab. Das Hornbachtal ist das einzige bewohnte linke Seitental des mittleren Lechtals und wird vom Hornbach durchflossen.

Im Norden wird das Tal von einer Bergkette begrenzt, die sich von der Stallkarspitze (2350 m ü. A.) über den dominanten Hochvogel (2592 m ü. A.) bis zur Öfnerspitze (2575 m ü. A.) erstreckt. Die südliche Begrenzung zum Lechtal bildet die Hornbachkette, die von der Öfnerspitze über die Marchspitze (2609 m ü. A.) und Urbeleskarspitze (2632 m ü. A.) zur Klimmspitze (2464 m ü. A.) verläuft.