Con una superficie de 39,15 km2, el municipio de Valsequillo de Gran Canaria dista de la capital insular 24 kilómetros, aproximadamente 18 kilómetros del Aeropuerto y unos 60 kilómetros de la zona turística de Playa del Inglés. Valsequillo se sitúa en las estribaciones de la Cuenca de Telde, entre los 300 y los 1.800 metros sobre el nivel del mar. Limita al Norte con los municipios de Santa Brígida y Vega de San Mateo; al Sur con Telde, Ingenio y Agüimes, en la cabecera del Barranco de Guayadeque; al Este con Telde; y al Oeste con Vega de San Mateo y San Bartolomé de Tirajana.

Una impresionante caldera de erosión, la Caldera de Tenteniguada, le sirve de refugio frente al Macizo Central de Gran Canaria. Esta caldera, con grandes escarpes dispuestos de forma semicircular y labrados esencialmente en aglomerado volcánico y lavas del ‘Ciclo Roque Nublo’, actúa como cuenca de recepción de las aguas de lluvia, siendo los barrancos tributarios de la Cuenca de Telde los que configuran esta estructura calderiforme. Coronando los escarpes destacan, en este espectacular paisaje, algunos roques de composición fonolítica (Roque Saucillo y los Roques de Tenteniguada).
Ya en las cumbres, es la caldera volcánica de Los Marteles la que sobresale por su importancia paisajística y geológica.
El tramo medio de la Cuenca de Telde presenta unos barrancos mucho más encajados, como el Barranco de San Miguel, debido al relleno parcial de las coladas volcánicas recientes sobre los antiguos cauces. En la actualidad, estas coladas, seccionadas por la nueva red de drenaje, conforman terrazas lávicas explotadas como superficie agrícola.
Destacan en este tramo afluentes de gran belleza paisajística como el Barranco de los Cernícalos o el de San Roque.
Las características climáticas de Valsequillo se pueden resumir en la influencia ocasional del mar de nubes, generado por los vientos alisios, en la existencia de precipitaciones relativamente escasas (400 cm3 de media anual) y en una temperatura media por debajo de los 20º C.