毛乌素沙漠位于陕西省榆林市和内蒙古自治区鄂尔多斯(伊克昭盟)之间，面积达4.22万平方公里，长城从东到西穿过沙漠南缘。据考证，古时候这片地区水草肥美，风光宜人，是很好的牧场。

后来由于气候变迁和战乱，地面植被丧失殆尽，就地起沙，形成后来的沙漠（沙地）。这里曾流传着“榆林三迁”的故事。今非昔比，现在的榆林已是“塞上名城”。大约自唐代开始有积沙，至明清时已形成茫茫大漠。

中国大沙区之一。位于北纬37°27.5′～39°22.5′，东经107°20′～111°30′。包括内蒙古自治区的鄂尔多斯南部、陕西省榆林市的北部风沙区和宁夏回族自治区盐池县东北部，总面积为3.98万平方公里。地名起源于陕北靖边县海则滩乡毛乌素村。自定边孟家沙窝至靖边高家沟乡的连续沙带称小毛乌素沙带，是起初理解的毛乌素范围。由于陕北长城沿线的风沙带与内蒙古鄂尔多斯（伊克昭盟）南部的沙地是连续分布在一起的，因而将鄂尔多斯高原东南部和陕北长城沿线的沙地统称为“毛乌素沙地”。