Il faisait partie de l'ancienne ville de Thèbes et était le lieu de sépulture de presque tous les rois (pharaons) des 18e, 19e et 20e dynasties (1539-1075 av. J.-C.), de Thoutmosis I à Ramsès X. Situé dans les collines derrière Dayr al-Baḥrī (temple d'Hatchepsout), les 62 tombes connues présentent une variété à la fois de plan et de décoration. En 1979, l'UNESCO a désigné la vallée comme faisant partie du site du patrimoine mondial de l'ancienne Thèbes, qui comprend également Louxor , la vallée des reines et Karnak.

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Les rois du Nouvel Empire (vers 1539-1075 av. J.-C.), craignant pour la sécurité de leurs riches sépultures, adoptèrent un nouveau plan consistant à dissimuler leurs tombes dans une vallée isolée des collines occidentales derrière Dayr al-Baḥrī. Là, dans des tombeaux enfoncés profondément au cœur de la montagne, les pharaons ont été enterrés, ainsi que plusieurs reines, quelques fonctionnaires de haut rang et les nombreux fils de Ramsès II. Le plan des tombes varie considérablement mais consiste essentiellement en un couloir descendant interrompu par des puits profonds pour dérouter les voleurs et par des chambres à piliers ou vestibules. À l'extrémité du couloir se trouve une chambre funéraire avec un sarcophage en pierre dans lequel la momie royale a été déposée et des chambres de stockage autour desquelles des meubles et des équipements ont été empilés pour l'usage du roi dans l'autre monde.

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Les murs étaient dans de nombreux cas recouverts de scènes sculptées et peintes représentant le roi mort en présence de divinités, en particulier les dieux des enfers, et de textes magiques illustrés similaires à ceux trouvés dans les papyrus funéraires, conçus pour l'aider dans son voyage à travers les régions inférieures. Il y avait un certain nombre de ces textes; ils représentent des points de vue différents mais pas nécessairement contradictoires sur l'au-delà, dans lequel le roi a dû subir des épreuves et surmonter des périls. Dans le «Livre de ce qui est dans le monde souterrain», par exemple, il voyage dans le bateau du dieu soleil à travers 12 divisions qui représentent les 12 heures de la nuit. Dans le « Livre des portes », des serpents géants gardent les portails par lesquels le soleil doit passer tandis que d'étranges démons aident ou entravent le bateau sur son chemin. D'autres compositions funéraires incluent le « Livre du jour » et le « Livre de la nuit », qui représentent Nut, la déesse du ciel, étalée dans les cieux, ainsi que le « Livre de la vache céleste », dans lequel Nut est transformé en une vache sur laquelle Rê monte au firmament. Des figures astronomiques décorent les plafonds de plusieurs chambres funéraires.

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Pratiquement toutes les tombes de la vallée ont été nettoyées dans l'antiquité. Certains avaient été partiellement volés pendant le Nouvel Empire, mais tous ont été systématiquement dépouillés de leur contenu à la 21e dynastie, dans le but de protéger les momies royales et de recycler les riches biens funéraires dans le trésor royal. À l'époque de Strabon (Ier siècle av. J.-C.), les voyageurs grecs pouvaient visiter 40 des tombes. Plusieurs tombes ont été réutilisées par des moines coptes, qui ont laissé leurs propres inscriptions sur les murs. Seul le petit tombeau de Toutankhamon (règne 1333-23 av. J.-C.), situé au fond de la vallée et protégé par un tas de gravillons jetés d'une tombe ramesside postérieure, a échappé au pillage. Les merveilleux trésors qui ont été exhumés de la tombe de Toutankhamon en 1922 et qui se trouvent aujourd'hui au Musée égyptien du Caire indiquent clairement à quel point l'enterrement d'un grand pharaon de l'apogée de l'empire a dû être riche. La tombe la plus longue (numéro 20) appartient à la reine Hatchepsout (règne vers 1472-1458), dont la chambre funéraire se trouve à près de 215 mètres de l'entrée et descend à 100 mètres dans la roche.

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La tombe la plus grande et la plus complexe de la Vallée des Rois (numéro 5) a apparemment été construite pour contenir les chambres funéraires de nombreux fils de Ramsès II (règne 1279-1213), le plus grand roi de la 19e dynastie. Cette tombe, qui avait été précédemment découverte mais écartée comme insignifiante, a été à nouveau localisée à la fin des années 1980 et partiellement fouillée dans les années 1990. Le plus haut des deux niveaux de la tombe contient une salle centrale à piliers et divers couloirs menant à des dizaines de chambres.