在内蒙古自治区阿拉善左旗西南部和甘肃省中部边境。东抵贺兰山，南越长城，西至雅布赖山。面积4.27万平方公里，为中国第四大沙漠。海拔1 400～1 600米左右。沙丘、草滩、浅丘、山地、平地交错。新月形沙丘链高10～30米，常向东南移动。流沙多为固定沙丘、湖盆和山地浅丘分割。沙漠内大小湖盆多达422个，呈带状分布，湖盆为以沼泽、草甸及盐生植被为主，是沙漠内部主要牧场所在。开发利用条件较好，1958年起进行治沙工作。