Dolina Bet Sze’an ma długość 25 kilometrów (z północy na południe) i szerokość przekraczającą 10 km (ze wschodu na zachód). Cały jej obszar znajduje się w depresji Rowu Jordanu na wysokości 300 metrów p.p.m., natomiast położone na zachodzie wzgórza wznoszą się na wysokość 536 metrów n.p.m. Dno doliny jest w przeważającej większości płaskie, z delikatną tendencją spadkową ku wschodowi. Krajobraz urozmaica kilkadziesiąt niewielkich pagórków. Najważniejszych ciekiem wodnym płynącym przez dolinę jest rzeka Jordan. Spływają do niej liczne potoki i strumienie, o charakterze najczęściej sezonowym. Z małych rzek można wymienić: Harod, Tavor, Milch, Minto, Dosen i inne. W dolinie występują także źródła termalne.
W dolinie znajduje się miasto Bet Sze’an, a także kibuce En ha-Naciw, Geszer, Chamadja, Kefar Ruppin, Ma’oz Chajjim, Mesillot, Newe Etan, Newe Ur, Nir Dawid, Reszafim, Sede Elijjahu, Sede Nachum, Szeluchot i Tirat Cewi, moszawy Bet Josef, Jardena, Rechow, Rewaja, Sede Terumot i Tel Te’omim (należące do Samorządu Regionu Doliny Emek ha-Majanot), oraz moszawy Mechola i Szadmot Mechola (należące do Samorządu Regionu Bika’a ha-Jarden). Administracyjne dolina jest położona w Poddystrykcie Jezreel, w Dystrykcie Północnym.