Dolina Dudowa jest jednym z orograficznie prawych odgałęzień Doliny Chochołowskiej znajdującej się w Tatrach Zachodnich. Wylot Doliny Dudowej mieści się niedaleko Polany pod Jaworki, na wysokości 995 m n.p.m. Dolina ta wznosi się w południowo-wschodnim kierunku i podchodzi pod Przełączkę pod Kufą. Nad Doliną Dudową od strony południowej wznosi się masyw Kominiarskiego Wierchu, który opada wysokimi wapiennymi urwiskami Dudowych Spadów. Ograniczeniem doliny na północy jest lesisty grzbiet Wielkiego Opalonego Wierchu, Małego Opalonego Wierchu, Spalonej Czuby i Jamskiej Czuby.

W dolnej części doliny, która ma charakter wąwozu skalnego (nazywany jest on Między Ściany), w ścianach mieszczą się liczne jaskinie. Wyżej dolina ulega rozszerzeniu, na prawym zboczu doliny ciągnie się Wyżnia Dudowa Rówień. Dość wysoko nad dnem Doliny Dudowej (niedaleko jej wylotu) mieści się polana Jamy. Przez dolinę przepływa Międzyścienny Potok, który ma swoje źródła na wysokości około 1200 m n.p.m., w górnej części Wyżniej Dudowej Równi. Miejscami potok ten zanika pod powierzchnią i na wysokich progach wąwozu Między Ściany tworzy okresowe wodospady. Zarówno wąwóz jak i górna część Doliny Dudowej są niedostępne dla ruchu turystycznego. W dolinie stwierdzono występowanie bardzo ciekawej flory jak między innymi podejźrzon rutolistny, dwulistnik muszy i złoć mała (są to bardzo rzadkie okazy w polskich Karpatach).

Doliną wiedzie znakowany na czarno szlak turystyczny - Ścieżka nad Reglami. Rozpoczyna się ona powyżej Polany pod Jaworki, przekracza dno Doliny Dudowej niedaleko jej wylotu, dalej biegnie przez Jamskie Siodło (do Doliny Huciańskiej) i wiedzie do Doliny Lejowej oraz Kościeliskiej.