Μια κοιλάδα ρήγματος είναι ένα γεωγραφικό χαρακτηριστικό που προκαλείται όταν ο ένας βραχίονας μιας τριπλής διασταύρωσης μεταξύ τεκτονικών πλακών «αποτυγχάνει» (δηλαδή, σταματά να εξαπλώνεται) και αφήνει μια δομή που μοιάζει με φαράγγι. Σε αντίθεση με τα φαράγγια, τα οποία σχηματίζονται από τη διάβρωση των ποταμών, οι κοιλάδες με ρήγματα, που σχηματίζονται μέσω τεκτονικών πλακών, είναι πολύ μεγαλύτερες. Η μεγαλύτερη στον κόσμο είναι η Great Rift Valley στην Ανατολική Αφρική, μήκους 6,000 km (3,700 μίλια), που εκτείνεται από τη Συρία στο βορρά έως τη Μοζαμβίκη στον απώτατο νότο. Υπάρχουν κοιλάδες με ρήγματα και σε άλλους πλανήτες: Η Valles Marineris, στον Άρη, με μήκος 4,000 km (2,5000 μίλια), πλάτος 200 km (125 mi) και βάθος έως 7 km (4.3 mi), είναι η μεγαλύτερη γνωστή ρωγμή στο ηλιακό σύστημα.
Όλες οι μεγαλύτερες λίμνες γλυκού νερού στον κόσμο βρίσκονται σε κοιλάδες με ρήγματα, συμπεριλαμβανομένης της λίμνης Baikal στη Ρωσία (η μεγαλύτερη λίμνη στον κόσμο κατ’ όγκο, που περιέχει το 20% του γλυκού νερού στον κόσμο), της λίμνης Tanganyika στην Αφρική (δεύτερη μεγαλύτερη λίμνη), της λίμνης Superior στις Ηνωμένες Πολιτείες πολιτείες (τρίτο μεγαλύτερο) και μια σειρά από άλλες. Σε μια τέτοια κοιλάδα μπορεί να βρίσκεται η μεγαλύτερη υποπαγετωνική λίμνη του κόσμου, η λίμνη Βοστόκ.
Ορισμένες κοιλάδες με ρήγματα εξακολουθούν να είναι γεωλογικά ενεργές, αλλά οι περισσότερες είναι αδρανείς. Εάν η κοιλάδα συνεχίσει να εξαπλώνεται επ’ αόριστον, μια ήπειρος μπορεί να διασπαστεί κατά μήκος της, το νερό του ωκεανού να ορμήσει και μια νέα κορυφογραμμή στο μέσο του ωκεανού μπορεί να σχηματιστεί. Αυτή ήταν η αιτία της διάλυσης της υπερηπείρου Παγγαία πριν από περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια. Μια κοιλάδα με ρήγμα ανάμεσα στην Αφρική, την Ευρώπη και την Αμερική άρχισε να εξαπλώνεται, δημιουργώντας έναν νέο ωκεανό, τον Ατλαντικό Ωκεανό. Σήμερα αυτό το ρήγμα παραμένει με τη μορφή της γεωλογικά ενεργής Mid-Atlantic Ridge, όπου μπορούν να βρεθούν πολυάριθμες υδροθερμικές οπές.
Εκτός από την κοιλάδα Great Rift στην Αφρική, υπάρχει μια ακριβώς στη μέση της Βόρειας Αμερικής, που ονομάζεται Midcontinent Rift System, η οποία είναι πάνω από ένα δισεκατομμύριο ετών. Κατά την Κρητιδική περίοδο, πριν από 145 έως 65 εκατομμύρια χρόνια, αυτό το σύστημα ρήγματος πλημμύρισε, με αποτέλεσμα το Δυτικό Εσωτερικό Seaway. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούν να βρεθούν διάφορα θαλάσσια απολιθώματα στη Μέση Αμερική σήμερα.