腾格里沙漠在阿拉善地区的东南部，介于贺兰山与雅布赖山之间。大部属内蒙古自治区，小部分在甘肃省。
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| 腾格里沙漠月亮湖 |
面积42.700平方公里。沙漠内部有沙丘、湖盆、草滩、山地、残丘及平原等交错分布。沙丘面积占71％，以流动沙丘为主，大多为格状沙丘链及新月形沙丘链，高度多在10∼20公尺之间。湖盆共422个，半数有积水，为乾涸或退缩的残留湖。
腾格里沙漠为中国第4大沙漠。位于阿拉善地区东南部，介于北纬37°30′至40°，东经102°20′至106°。面积约4.27万平方公里。行政区划主要属阿拉善左旗，西部和东南边缘分别属于甘肃民勤、武威和守夏的中卫县。沙漠包括北部的南吉岭和南部的腾格里两部分，习惯统称腾格里沙漠。
沙漠内部沙丘、湖盆、山地、平地交错分布。其中沙丘占71％,湖盆占7％，山地残丘及平地占22％。在沙丘中，流动沙丘占93％，余为固定、半固定沙丘。高度一般为10至20米，主要为格状沙丘及格状沙丘链，新月形沙丘分布在边缘地区。高大复合型沙丘链则见于沙漠东北部,高度约50至100米。固定、半固定沙丘主要分布在沙漠的外围与湖盆的边缘，其上植物多为沙蒿和白刺。在流动沙丘上有沙蒿、沙竹、芦苇、沙拐枣、花棒、柽柳、霸王等，生长较巴丹吉林沙漠为好。在沙漠西北和西南的麻岗地区还有大片麻黄，在梧桐树湖一带沙丘间有天然胡杨次生林，头道湖、通湖等地，有1949年后营造的人工林。
包头至兰州铁路有31公里(19哩)经过腾格里沙漠的东南边缘。铁路沿线200∼300公尺(656∼984呎)的范围内经过治理，原来的流动沙丘已固定，保障了铁路运输安全。
沙腾格里沙漠形成的两个主要原因，就是干旱和风。加上人们滥伐森林树木，破坏草原，令土地表面失去了植物的覆盖，沙漠便因而形成。沙漠的形成，除了干旱气候条件与滥伐森林树木，破坏草原外，还要有丰富的沙漠物质来源，它们多分布在沉积物丰厚的内陆山间盆地和剥蚀高原面上的洼地和低平地上。沙源有来自古代或现代的各种沉积物中的细粒物质。如中国的塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠的沙源于古河流冲积物；腾格里沙漠、毛乌素沙漠和小腾格里沙漠的大部分沙源于古代与现代的冲积物和湖积物；塔里木河中游和库尔勒西南滑干河下游的沙漠都来自现代河流冲积物；腾格里沙漠和贺兰山 、 狼山•巴音乌拉山前地区的沙丘来源于洪积•冲积物 ； 鄂尔多斯中西部高地上的沙丘来源于基岩风化的残积物。
腾格里沙漠的气候终年为西风环流控制，属中温带典型的大陆性气候，降水稀少，年平均降水量102.9毫米，最大年降水量150.3毫米，最小年水降水量公33.3毫米,年均气温7.8℃，绝对最高气温39℃，绝对最低气温-29.6℃，年均蒸发量2258.8毫米，无霜期168天，光照3181小时，太阳辐射150千卡/平方厘米，大于10℃的有效积温3289.1℃，终年盛行西南风，主要害风为西北风，风势强烈，年均风速4.1m/s，风沙危害为主要自然灾害，但光热资源丰富，发展农业具有潜在优势。