Faits: A. A.a La Caisse de retraite et de prévoyance du personnel enseignant du canton du Valais (ci-après : la CRPE), à laquelle a succédé à compter du 1er janvier 2010 la Caisse de prévoyance de l'Etat du Valais (ci-après : la CPVAL), était une institution indépendante de droit public chargée d'assurer les enseignants de l'enseignement primaire et de l'enseignement secondaire du premier degré. Ses organes statutaires étaient l'assemblée des délégués, la commission de gestion, le bureau de la commission de gestion, composé du président, du vice-président et du directeur, et les réviseurs des comptes. A.b La CRPE disposait également d'une commission - non statutaire - de placement. Mise sur pied en 1993, elle avait principalement pour but de permettre à la commission de gestion de définir la stratégie de placement à moyen et à long terme, d'appliquer cette stratégie, de choisir et de contrôler la gestion tactique des placements, d'assurer le suivi de la gestion financière et d'établir en fin d'année une analyse et une synthèse des résultats sur le plan du rendement et de la performance. Elle était composée au départ de cinq membres, dont le président, le vice-président et le directeur, assistés de deux conseillers externes délégués par des banques avec lesquelles la caisse était en relation d'affaires. Après les démissions non remplacées de deux membres de la commission les 31 octobre 1996 et 30 août 1999, seuls les trois membres du bureau de la commission de gestion composaient la commission de placement. Depuis le 1er janvier 1998, elle n'était plus assistée que d'un seul consultant. A.c Enseignant de formation, R._ était membre depuis 1973 de la commission de gestion de la CRPE. Par décision du Conseil d'Etat du canton du Valais, il s'est vu confier la présidence de la CRPE à compter du 1er janvier 1994. Dans le cadre de sa fonction, il a également présidé la commission de gestion et la commission de placement et fonctionné comme membre du bureau de la commission de gestion. Dans le cadre de ses attributions, il disposait de la signature collective à deux avec le directeur. A.d Enseignant de formation, B._ a exercé la fonction de directeur de la CRPE du 1er septembre 1989 au 31 décembre 2002, date à laquelle il a fait valoir son droit à la retraite anticipée. Parallèlement à sa charge, il a également fonctionné comme secrétaire de la commission de gestion et comme membre du bureau de la commission de gestion et de la commission de placement. Dans le cadre de ses attributions, il disposait de la signature collective à deux avec le président ou le vice-président. B. B.a Au début de l'année 1996, la CRPE est entrée en relation d'affaires avec G._, titulaire de l'enseigne X._. Lors d'une séance de la commission de placement qui s'est déroulée le 25 septembre 1996, G._ a proposé à la CRPE d'investir dans la société canadienne Y._, appelée à devenir par la suite la société Z._, en acquérant 1'500'000 bons de souscription spéciaux (« Special Warrants ») en deux phases successives, soit 750'000 bons à 2,50 CAD le 27 septembre 1996 et 750'000 bons à 4,50 CAD le 8 octobre 1996. D'après le procès-verbal de la séance, G._ s'engageait à reprendre 525'000 bons au prix moyen de 3,50 CAD dans un délai de six mois à compter du 23 novembre 1996. Le jour même, R._ et B._ ont signé, au nom de la CRPE, les bulletins de souscription. Les 1'500'000 bons ont été convertis le 13 février 1997 en 1'500'000 actions ordinaires ; la CRPE les a reçues le 11 mars 1997 sous la forme de deux certificats d'action de 750'000 parts chacun. B.b Le 4 décembre 1996, la CRPE, représentée par R._ et B._, et X._ ont signé un « contrat d'options », aux termes duquel la première a accordé à la seconde la possibilité d'exercer une option de rachat d'actions ordinaires de la société Y._ (par. 1). D'après les conditions du contrat, le nombre de titres concernés pouvait aller jusqu'à un total de 525'000, sous réserve que la sortie retardée du prospectus final n'entraîne une dilution de 10 %, laquelle serait répercutée sur l'ajustement du prix d'exercice de l'option dans un rapport identique (par. 2). Le prix d'exercice de l'option de rachat était fixé initialement à 3,50 CAD l'action, sous réserve du par. 2 (par. 3). La durée d'exercice de l'option de rachat était fixée à six mois dès la livraison des titres définitifs et après exercice spécial du warrant y attenant lié à la livraison d'un prospectus final, cette option pouvant être rallongée de six mois selon entente entre les parties si le cours du titre restait en-dessous du niveau de 5,75 CAD avant la première échéance (par. 4). L'exercice de cette option pouvait se faire en une ou plusieurs tranches par G._ et « être utilisée » par ce dernier pour des livraisons de titres à des tierces parties, personnes individuelles ou établissements bancaires (par. 5). Le contrat contenait encore l'inscription manuscrite suivante : « Contrat établi en conformité avec la décision prise en séance du 25 septembre 1996 ». Le même jour, les parties ont ajouté deux avenants manuscrits modifiant le par. 4 du contrat. Le premier avenant stipulait que la durée d'exercice de l'option était prolongée jusqu'au 31 décembre 2002, le prix d'exercice étant toutefois bonifié d'un intérêt simple de 5 % l'an dès le 1er janvier 1997. Le second avenant fixait le prix de l'option aux conditions suivantes : « a) il est admis par les parties que l'apport de G._ en faveur de la Caisse est de 52'500 CAD; b) il est convenu que G._ finance l'achat des 525'000 options au prix de 0.10 CAD l'unité par ces 52'500 CAD. Cette pièce a valeur de quittance ». B.c Le 30 mai 1999, G._, qui faisait face à d'importantes difficultés financières, a vendu à R._, au prix de 55'000 CHF, les 525'000 options qu'il détenait sur les titres Z._ Les organes de la CRPE n'ont pas été informés de cette transaction. B.d Au cours du premier semestre de l'année 2000, le cours de l'action Z._ a connu une évolution favorable. La CRPE a procédé à la vente de ses 1'500'000 actions et réalisé un gain net d'environ 11'425'000 CHF. B.e Durant l'été 2000, R._ a informé B._ qu'il était le titulaire des options sur les actions Z._ et souhaitait exercer son droit d'option. B._ a arrêté le montant de l'indemnisation due à R._ à 3'690'750 CAD. Pour des motifs de discrétion, R._ a demandé à G._ d'exercer le droit d'option à sa place. Avec le concours de B._, il a préparé une demande de paiement à l'intention de la CRPE que G._ a signée le 11 août 2000. Le 20 décembre 2000, R._ et B._ ont donné ordre de verser le montant de 3'690'750 CAD sur un compte de transit de la Banque D._ SA (CH). La somme a ensuite été transférée sur un compte appartenant à R._ auprès de la Banque L._ (Jersey). B.f A la suite d'observations formulées par l'Inspection des finances du canton du Valais dans le cadre d'une enquête relative à la gestion de la CRPE, le Conseil d'Etat du canton du Valais a, par décision du 9 avril 2003, suspendu R._ de ses fonctions avec effet immédiat. Eu égard à la nature des faits constatés, une instruction pénale a été ouverte à l'encontre, entre autres, de R._ et de B._. Le décès de B._, survenu le 25 novembre 2004, a entraîné l'extinction de l'action publique le concernant. R._ a pour sa part été condamné en seconde instance à une peine de trois ans et demi de réclusion pour abus de confiance, escroquerie, tentative d'escroquerie, gestion déloyale, faux dans les titres, instigation à faux dans les titres et blanchiment d'argent (jugement du 13 avril 2011 du Tribunal cantonal du canton du Valais, Cour pénale II). C. Assuré auprès de la CRPE, B._ a reçu au moment de son départ à la retraite la promesse d'une rente mensuelle nette de vieillesse de 6'935 CHF du 1er janvier 2003 au 31 mai 2005 et de 4'861 CHF à compter du 1er juin 2005. Dans une communication du 6 octobre 2004, confirmée le 28 octobre 2004, la CRPE a informé l'assuré qu'elle mettait un terme au versement de ses prestations avec effet au 31 octobre 2004. Elle estimait que B._ avait violé son obligation de diligence et engagé sa responsabilité au sens de l'art. 52 LPP, en permettant le virement en faveur de R._ d'un montant de 3'690'750 CAD qui ne correspondait à aucune prétention juridiquement fondée. Elle invoquait dès lors la compensation avec le dommage subi jusqu'à concurrence du montant de la réserve mathématique de la rente, soit 818'300 CHF ; celle-ci intervenait immédiatement avec le droit de base à la rente de vieillesse et les droits dérivés matérialisés par la réserve mathématique et les droits à la réversion. D. Le 23 novembre 2004, B._ a ouvert action contre la CRPE devant le Tribunal cantonal du canton du Valais, en concluant à ce que l'institution de prévoyance soit condamnée à lui verser une rente mensuelle de vieillesse de 6'935 CHF jusqu'au 31 mai 2005 et de 4'861 CHF à compter du 1er juin 2005. Au décès de B._, son épouse, V._, lui a succédé et a décidé de poursuivre la procédure engagée par son mari. Le 7 février 2005, elle a également ouvert action en son nom personnel contre la CRPE, en concluant à ce que l'institution de prévoyance soit condamnée à lui verser dès le 1er décembre 2004 la rente mensuelle de survivante à laquelle elle avait droit, le tout avec intérêt à 5 % dès le 1er décembre 2004. Ont notamment été versés à la procédure deux avis de droit des professeurs Rita Trigo Trindade et Ursula Cassani, une expertise du professeur Martin Janssen et de Philippe Schlumpf relative à la « Stratégie de placement et activité d'investissement de la CRPE entre 1997 et 2002 » et une copie du Code de déontologie dans le domaine de la prévoyance professionnelle, auquel B._ avait adhéré le 2 juin 1997. L'édition du dossier pénal visant R._ a également été ordonnée. Par jugement du 6 juin 2011, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal a rejeté les demandes des 23 novembre 2004 et 7 février 2005. E. V._ interjette un recours en matière de droit public. Elle conclut à la réforme du jugement cantonal, en ce sens que la CPVAL est condamnée à lui verser, d'une part, la rente mensuelle de vieillesse à laquelle son époux avait droit pour le mois de novembre 2004, soit 6'935 CHF (avec intérêts à 5 % dès le 1er novembre 2004), et, d'autre part, la rente mensuelle de survivante à laquelle elle a droit depuis le 1er décembre 2004, soit au minimum 2'917 CHF (avec intérêts à 5 % dès le 1er décembre 2004). La CPVAL conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. Recourante et intimée ont eu l'occasion de s'exprimer une seconde fois. 