La Sierra de Velasco es una cadena montañosa ubicada en la provincia de La Rioja, Argentina. Forma parte del sistema de las Sierras Pampeanas y se extiende hacia el oeste de la provincia. Es conocida por su belleza natural y sus formaciones geológicas, además de ser un lugar importante para actividades como el senderismo y la observación de la flora y fauna local.
La sierra está compuesta principalmente por grantoides del periodo Ordovícico y granitodides y volcanitas de la era cenozoica
Este macizo separa los llanos de La Rioja del valle de Chilecito. Cerca de sus laderas se establecen las dos ciudades más importantes de la provincia, la capital riojana del mismo nombre y Chilecito.
Se divide en dos brazos.