Zliechovská kotlina je geomorfologickou časťou Zliechovskej hornatiny. Leží v jej centrálnej časti, v blízkom okolí obce Zliechov v Ilavskom okrese.
Nachádza sa na rozhraní západného a stredného Slovenska, v centrálnej časti Zliechovskej hornatiny, podcelku Strážovských vrchov. Má približne tvar trojuholníka a v jej centre leží obec Zliechov. Zo severu a východu ju ohraničuje Strážov, z juhu Javorinka a zo západu Belianska vrchovina, všetko geomorfologické časti Zliechovskej hornatiny.
Priamo nad východným okrajom kotliny leží masív vrchu Strážov (1 213 m n. m.), ktorý je dominantou celého pohoria a poskytuje kruhový výhľad na široké okolie. Zaujímavosťou kotliny je jej príslušnosť k dvom povodiam; pokým severnú časť odvodňuje prítok Podhradského potoka, smerujúceho do Váhu, južnú časť odvodňuje Slávikovský potok, smerujúci južným smerom do Jaseniny a následne do Nitrice.
Územím vedie zo severozápadu (od Košece) na juhovýchod (do Valaskej Belej) cesta III/1912, na ktorú sa v sedle na východnom okraji pripája cesta III/2112 do obce Čičmany a Rajeckej kotliny.