L’Ambito Territoriale della Valle del Chiampo occupa il territorio del bacino montano del torrente Chiampo che si estende nella parte orientale dei Monti Lessini (Prealpi Venete). Gli sono limitrofi i bacini dei torrenti Illasi e Alpone ad ovest e del torrente Agno a nord e ad est. La sua forma planimetrica si presenta stretta ed allungata, con sviluppo da NNO a SSE. Il territorio su cui insiste l’Ato Valle del Chiampo ha una superficie pari a 267,41 km2, che ne fa il più piccolo d’Italia. Le sue peculiarità di natura socioeconomica e geomorfologica ne giustificano le dimensioni ridotte. All’interno del territorio si possono individuare due aree di riferimento: la zona dell’ “alta valle”, con caratteristiche tipicamente montane ed una bassa densità di popolazione, comprendente i comuni di Altissimo, Crespadoro, Nogarole Vicentino e San Pietro Mussolino; la zona meridionale, dove la valle si apre alla pianura alluvionale, densamente popolata e fortemente industrializzata, comprendente i comuni di Arzignano, Brendola, Chiampo, Gambellara, Lonigo, Montebello Vicentino, Montecchio Maggiore, Montorso Vicentino e Zermeghedo. Si riporta di seguito la localizzazione dell’ATO Valle del Chiampo nella Regione Veneto 
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La felice posizione geografica e la concomitanza di una serie di fattori ambientali (clima, idrografia, natura del terreno, morfologia) hanno favorito l’insediamento umano e lo sviluppo di attività produttive. Proprio queste ultime, insediatesi per l’abbondanza d’acqua disponibile, hanno spinto le autorità locali a disciplinare l’uso industriale dell’acqua, a realizzare complessi impianti di depurazione consortili ed adeguati sistemi di collettamento dei reflui.
La Valle del Chiampo è delimitata da precisi confini naturali. Essa è situata all’estremo occidente della provincia di Vicenza, in posizione mediana, ed è solcata dal letto dell’omonimo torrente. Il torrente Chiampo nasce dal versante meridionale del Monte Gramolon e riceve le acque principalmente dal Corbiolo e dal Righello, presso Crespadoro, attraversa i comuni di San Pietro Mussolino, Chiampo, Arzignano, Montorso Vicentino, Zermeghedo e Montebello Vicentino ricevendo numerosi apporti laterali da valli secondarie, confluendo infine nell’Alpone, torrente che solca la vallata adiacente in territorio veronese, fino a confluire nel fiume Adige.
La Valle del Chiampo occupa una posizione periferica nell’ambito del massiccio dei Monti Lessini. Q
uesti costituiscono a loro volta un complesso montuoso della regione prealpina caratterizzato da una marcata individualità geografica, i cui confini sono ad occidente la Valle dell’Adige, a nord la Valle dei Ronchi ed il gruppo del Carega, che sfuma verso oriente, a sud la pianura padano-veneta. I confini della Valle sono costituiti a nord e ad est dal bacino dell’Agno-Guà, ad ovest e sud-ovest dalla Valle dell’Illasi e dell’Alpone, a sud-est dalla pianura padana, raccordandosi con lo sbocco della valle dell’Agno-Guà. L’ATO Valle del Chiampo è compreso nel Distretto idrografico delle Alpi Orientali. Il territorio dell’ATO Valle del Chiampo è a cavallo dei bacini idrografici dell’Adige e del Brenta – Bacchiglione, in modo particolare del sottobacino “Veneto” (bacino idrografico dell’Adige) e “Agno – Guà – Fratta – Gorzone” (bacino idrografico del Brenta – Bacchiglione): si riporta la mappa dei Bacini e sottobacini idrografici della Regione Veneto.