Le torrent Pesio, d'où prend le nom l'entière Vallée, rassemble  les eaux des vallons du Pis, du Saut et du Marguareis. La source, le Pis du Pesio, forme un saut d'environ  30 m : il jaillit directement de la roche en ramassant les eaux de la sus-jacent Conca des Carsene. Sous le Pian des Gorre le torrent reçoit les eaux du Rio del  Saut et de quelques sources d'au-dessous du lit d'un cours d'eau. Il poursuit ensuite vers la Chartreuse  et de là, après avoir acquis les eaux de quelques ruisseaux, vers Chiusa di  Pesio. Près de Morozzo il reçoit les eaux de son principal affluent, le Brobbio, et il continue son  parcours jusqu'à la hauteur de Carrù, où il débouche dans le fleuve Tanaro.

Le Pesio, en traversant l'entière Vallée, a permis dans le passé le développement  de multiples activités productives: les habitants de la vallée se servaient  du torrent pour transporter le bois, tandis  que les premières industries profitèrent des eaux abondantes. Aujourd'hui le haut cours du fleuve est un point de rencontre  pour les sportifs et les pêcheurs.