Uno de los grandes atractivos y signos de identidad de Ancares son sus impresionantes valles Están caracterizados por su profundidad y por la virginidad que les otorga la exuberante vegetación que cubre sus laderas y fondos, la cual los hace en muchos casos intransitables. Por ellos bajan ríos y arroyos desde las altas cumbres hacia la cuenca del Sil, en El Bierzo, en el caso de los valles orientales leoneses; y hacia la cuenca del Navia, en Lugo, en el caso de los valles occidentales gallegos y asturianos.
Vertiente leonesa
En la vertiente leonesa tenemos 4 valles principales cuyos ríos son tributarios del Sil: Fornela (Río Cúa), Ancares (Río Cuíña o Ancares), Burbia (Río Burbia) y Balboa (Río Balboa). Los afluentes de estos ríos bajan por valles más pequeños, con entidad propia:
- Valles de afluentes del Río Ancares: dos Campos o Agüeiras (Río Miravalles), de la Colada (Barranco del Matón), de la Vega (Río de la Vega o da Veiga), de Rioseco (Río Seco).
- Valles de afluentes del Río Burbia: de Finolledo (Arroyo Valle de Finolledo), de la Grandela (Río La Grandela), de Vilouso (Arroyo de Vilouso), de Porcarizas (Río Porcarizas), de Valonga o de los Lameiros (Arroyo de Valonga) y de Tejeira (Río Tejeira).
Por estos valles se asientan alrededor de 50 pueblos distribuidos entre los municipios de Balboa, Vega de Espinareda, Villafranca del Bierzo, Fabero, Páramo del Sil, Palacios del Sil, Villablino, Peranzanes y Valle de Ancares.
Excepción a la norma de la servidumbre de los valles leoneses al Sil son 5 valles que, por estar orientados hacia el oeste del cordal medular, son tributarios del Navia. Se trata de los Valles de Santadores (Río de Santadores), de Arneiroso (Regueiro de Arneiroso), del Acebalón (Río del Acebalón), de Balouta (Río Balouta) y de Barrialín (Río de Barrialín). El Regueiro de Arneiroso, el Río del Acebalón y el Río de Santadores confluyen en el Río Balouta, cuyas aguas terminan en el Navia pasando por el Rao. El Río de Barrialín nace en la falda NO de Peña Venera y une sus aguas al Río de la Vega por debajo de Suárbol para dar lugar al Río de Moreira.
Vertiente gallega
En la vertiente lucense, los valles más relevantes, de N a S son: de la Vega, da Veiga Cimeira o de Piornedo, do Ortigal, das Pontes, da Vara y de Brego. Los arroyos que los recorren son en su mayoría tributarios del Rao y del Ser, quienes a su vez los son del Río Navia. Los municipios de esta vertiente son: As Nogais Becerreá, Baralla, Cervantes, Navia de Suarna y Pedrafita do Cebreiro.
Vertiente asturiana
En la pequeña vertiente asturiana de Ancares encontramos el Valle del Río Ibias, afluente del Navia, que constituye el límite septentrional de la sierra, separándola de la Reserva Natural de Muniellos y del Parque Natural de las Fuentes del Narcea, Degaña e Ibias. Y además, el pequeño Valle de Luiña, afluente del Ibias que nace a los pies de la Sierra de la Corredoira y el Pico Miravalles. Los municipios de esta vertiente son Ibias y Degaña.
