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戈壁大沙漠最南部分，位于中国中北部。包括内蒙古的北部和甘肃省的北部。东倚贺兰山，南接祁连山，西达黑河，北部有结构洼地与外蒙为界。占地100万平方公里(40万平方哩)。自西北向东南绵亘550公里(350哩)，西北最宽处约273公里(170哩)，东南渐狭。由北至南，依序为阿拉善、巴丹札兰格与腾格里3个小沙漠。以地形言，乃大盆地底部的平原，西北海拔820公尺(2,690呎)，东南1,661公尺(5,450呎)，为150∼200公尺(500∼650呎)高的低脊与咸水湖、沼泽、硬土层的洼穴所分割。3个小沙漠中，在东北部的腾格里新月形迁移性沙丘高达250公尺(820呎)，阿拉善与巴丹札兰格则砾质较多。
    巴丹吉林沙漠位于额济纳河、古日乃湖以东宗乃山和雅布赖山以西，拐子湖以南，北大山以北地区，面积约49200km²，沙丘走向南西—北东与主风向垂直。沙丘多为复合型高大沙山，密集分布，其面积分布约占沙漠总面积的61%，主要集中在沙漠中部。一般海拔高1200~1500m，最高可达1700余米。
　　巴丹吉林沙漠位于阿拉善高原中心，集中分布于弱水东岸的古日乃湖以东、宗乃山和雅布赖山以西，拐子湖以南，北大山以北的地区。大致在东经100°00′～103°30′，北纬39°40′～41°30′之间，行政区划上主要属阿拉善右旗和额济纳旗，是我国西部、西北部和东部3个沙区之间的接合部位，分布总面积约49200km²，其规模位居我国第二、世界第四。