Gauldalen i Trøndelag er et av de lengste dalførene i Norge.
Dalen følger elva Gaula som kommer fra vannet Gaulhåen i fjellet mellom Ålen og Tydal, ikke langt fra Kjøli gruve og Stugudalen. Elva renner forbi Reitan stasjon på Rørosbanen og videre gjennom Holtålen, Midtre Gauldal og Melhus kommuner. Elva renner ut i Trondheimsfjorden ved Gaulosen. Gaula er kjent som en god lakseelv.
I middelalderen gikk et ras ved Kvasshyllan, like nord for Støren, som demmet opp elva og skapte en flodbølge nedover dalen da rasdemningen brast.
Gauldalen distrikt omfatter de fire kommunene Melhus, Midtre Gauldal, Holtålen og Røros, med et samlet areal på 5 721 km² og 28 327 innbyggere (1. juli 2009). De største tettstedene er Melhus, Støren og bergstaden Røros.
Under den gamle Frostatingsloven utgjorde området det uttrønderske fylket Gauldølafylke.