索諾瑪谷位于索諾瑪縣南部，是加州最著名的葡萄酒產區之一。AVA于1982年被確認，它的風土條件多種多樣，與北方的俄羅斯河谷相比，它受流經佩塔盧馬峽谷的冷霧的影響較小。它主要種植葡萄品種，在溫暖、陽光充足的氣候中茁壯成長，包括赤霞珠、仙粉黛和霞多麗。
該地區覆蓋了索諾馬縣東南角的一小部分地區，與索諾馬北部著名的AVAs完全分離，包括俄羅斯河谷、亞歷山大谷和騎士谷。相反，索諾馬山谷位于Mayacamas和索諾馬山脈之間，由索諾馬溪(Sonoma Creek)排干，這是索諾馬縣兩條主要河流之一(另一條是長得多的俄羅斯河)。索諾瑪河發源于馬亞卡馬斯山脈的Sugarloaf山脊，向南流了大約35英里(60公里)，最后流入圣巴勃羅灣。索諾瑪AVA山谷沿著這條小溪一直延伸。
該地區的氣候受到其丘陵之間的庇護位置的影響，但也受到其靠近南部的圣巴勃羅灣的影響，這為葡萄園提供了溫和的溫度。與索諾瑪山谷更著名的東部鄰居納帕谷(Napa Valley)一樣，索諾瑪山谷的南端圍繞卡內羅斯AVA(Carneros AVA)的氣候更涼爽。清晨，來自海灣的霧氣籠罩著葡萄園，減緩了成熟過程。這顆AVA被大致分成了兩半，分別位于索諾瑪和納帕，代表著兩個山谷的交匯點。它被廣泛認為是北加州最好的黑比諾和霞多麗葡萄酒的產地，這意味著幾乎所有來自山谷這一地區的葡萄酒都使用Carneros頭銜，而不是索諾瑪山谷的名稱，索諾瑪山谷也有權使用這個名稱。
再往北，遠離圣巴勃羅灣，海洋降溫的影響強度大大降低。葡萄園坐落在索諾瑪山和班尼特山谷周圍的山丘上，海拔越高，夜晚越涼爽，溫度越溫和。在這里，赤霞珠(Cabernet Sauvignon)和仙粉黛(Zinfandel)在葡萄園中更為常見，它們可以釀制醇厚、成熟的紅葡萄酒。
這里最早的葡萄園建立于19世紀50年代末，大約與喬治·C·揚特(George C Yount)在馬亞卡馬斯河(Mayacamas)上方開始生產納帕谷(Napa Valley)葡萄酒的時間相同。位于索諾瑪鎮東郊的Buena Vista和Gundlach Bundschu酒廠分別成立于1857年和1858年。如今，一些索諾瑪最大的品牌在索諾瑪谷生產葡萄酒，包括基斯特勒(Kistler)葡萄園、路易·m·馬提尼(Louis M. Martini)和塞巴斯蒂安(Sebastiani)葡萄園。
