Yosemitské údolí (anglicky: Yosemite Valley, ) je ledovcové údolí v Yosemitském národním parku v západní částí kalifornského pohoří Sierra Nevada ve centrální Kalifornii ve Spojených státech. Údolím, které je cca 12,1 kilometrů dlouhé a až 1 070 metrů hluboké, protéká řeka Merced a obklopují jej žulové vrcholy Half Dome, El Capitan, Cathedral Rock, Cloud's Rest a lesy hustě zarostlé borovicemi. Do údolí se vlévá mnoho potoků a vodopádů jako Tenaya, Illilouette, Yosemite a Bridalveil Creek. Yosemitský vodopád představuje nejvyšší vodopád v Severní Americe a je velkou turistickou atrakcí zejména na jaře, kdy je průtok vody na svém maximu. Údolí je proslulé svou přírodou a je považováno za ústřední bod Yosemitského národního parku.

Údolí je pro většinu návštěvníků hlavní atrakcí tohoto parku a v letních měsících je během turistické sezóny centrem turistického ruchu. Většina návštěvníků přijíždí do údolí ze silnic na západě a projíždí vjezdem Tunnel View. Návštěvnická zařízení se nacházejí v centru údolí. Jsou zde jak turistické stezky, které zůstávají v údolí, tak stezky vedoucí do vyšších poloh, které poskytují pohled na mnoho malebných divů parku.