中國(guó)大沙區(qū)之一。位于北緯37°27.5′～39°22.5′，東經(jīng)107°20′～111°30′。包括內(nèi)蒙古^[1]自治區(qū)的鄂爾多斯^[2]南部、陜西省^[3]榆林市^[4]的北部風(fēng)沙區(qū)和寧夏^[5]回族自治區(qū)鹽池縣東北部，總面積為3.98萬(wàn)平方公里。地名起源于陜北靖邊縣海則灘鄉(xiāng)毛烏素村。自定邊孟家沙窩至靖邊高家溝鄉(xiāng)的連續(xù)沙帶稱小毛烏素沙帶，是最初理解的毛烏素范圍。由于陜北長(zhǎng)城沿線的風(fēng)沙帶與內(nèi)蒙古鄂爾多斯（伊克昭盟）南部的沙地是連續(xù)分布在一起的，因而將鄂爾多斯高原東南部和陜北長(zhǎng)城沿線的沙地統(tǒng)稱為“毛烏素沙地”。

　　毛烏素沙漠位于陜西省榆林市和內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯(伊克昭盟)之間，面積達(dá)4.22萬(wàn)平方公里，萬(wàn)里長(zhǎng)城從東到西穿過(guò)沙漠南緣。據(jù)考證，古時(shí)候這片地區(qū)水草肥美，風(fēng)光宜人，是很好的牧場(chǎng)。
　　后來(lái)由于氣候變遷和戰(zhàn)亂，地面植被喪失殆盡，就地起沙，形成后來(lái)的沙漠（沙地）。這里曾流傳著“榆林三遷”的故事。今非昔比，現(xiàn)在的榆林已是“塞上名城”。大約自唐代開(kāi)始有積沙，至明清時(shí)已形成茫茫大漠。　

　　毛烏素沙地海拔多為1100～1300米，西北部稍高，達(dá)1400～1500米，個(gè)別地區(qū)可達(dá)1600米左右。東南部河谷低至950米。毛烏素沙區(qū)主要位于鄂爾多斯高原與黃土高原之間的湖積沖積平原凹地上。出露于沙區(qū)外圍和伸入沙區(qū)境內(nèi)的梁地主要是白堊紀(jì)紅色和灰色砂巖，巖層基本水平，梁地大部分頂面平坦。各種第四系沉積物均具明顯沙性，松散沙層經(jīng)風(fēng)力搬運(yùn)，形成易動(dòng)流沙。平原高灘地（包括平原分水地和梁旁的高灘地）主要分布全新統(tǒng)一上更新統(tǒng)湖積沖積層。

　　沙區(qū)年均溫6.0～8.5℃，1月均溫－9.5～12℃，7月均溫22～24℃，年降水量250～440毫米，集中于7～9月，占全年降水60～75%，尤以8月為多。降水年際變率大，多雨年為少雨年2～4倍，常發(fā)生旱災(zāi)和澇災(zāi)，且旱多于澇。夏季常降暴雨，又多雹災(zāi)，最大日降水量可達(dá)100～200毫米。沙地東部年降水量達(dá)400～440毫米，屬淡栗鈣土干草原地帶，流沙和巴拉（半固定和固定沙丘）廣泛分布，西北部降水量為250～300毫米，屬棕鈣土半荒漠地帶。
　　毛烏素沙區(qū)處于幾個(gè)自然地帶的交接地段，植被和土壤反映出過(guò)渡性特點(diǎn)。除向西北過(guò)渡為棕鈣土半荒漠地帶外，向西南到鹽池一帶過(guò)渡為灰鈣土半荒漠地帶，向東南過(guò)渡為黃土高原暖溫帶灰褐土森林草原地帶。

　　毛烏素沙漠是在一兩千年的時(shí)間里逐漸擴(kuò)展成現(xiàn)在這個(gè)規(guī)模的，大約自唐代開(kāi)始有積沙，至明清時(shí)已形成茫茫大漠。研究者的觀點(diǎn)是當(dāng)初在鄂旗、鄂托克前旗和烏審旗之間有一小片原始沙漠。據(jù)考證，毛烏素沙漠最原始的沙漠只是處于現(xiàn)在沙地西部一小片。但因?yàn)檎麄€(gè)鄂爾多斯高原的淺層地表都是由地質(zhì)時(shí)期形成的沙礫物質(zhì)組成，草皮一經(jīng)破壞，就成了沙漠，所以，在歷史上的過(guò)度游牧后，沙漠終于像一塊傳染性的牛皮癬，向四周擴(kuò)散。
　　在整個(gè)毛烏素沙漠形成過(guò)程中，神木—榆林—烏審旗之間的幾千平方公里沙地應(yīng)該是“玄孫”級(jí)。事實(shí)上直到清代初期，這里都是森林草原；到今天，府谷縣西北部和準(zhǔn)格爾旗羊市塔鄉(xiāng)，還存有天然的杜松林和樹(shù)齡千年的油松——它們是陜西和內(nèi)蒙古交界的東段地區(qū)繁茂森林消失的見(jiàn)證者，也是沙漠南侵最后的堅(jiān)守者。

　　橫跨寧夏、陜西、內(nèi)蒙古的毛烏素沙漠，幾乎是全國(guó)所有沙漠地區(qū)產(chǎn)生植樹(shù)英雄最多的：寶日勒岱、烏云斯慶、殷玉珍、王果香、盛萬(wàn)忠、王有德、白春蘭、牛玉琴、石光銀……從“公社”時(shí)代的“勞?！?，到個(gè)人承包沙地時(shí)代的企業(yè)家，栽下去，活下來(lái)的樹(shù)是實(shí)實(shí)在在立在那里的，他們最終留在這片沙地上的成績(jī)足以讓人們改變對(duì)“毛烏素沙漠”的恐怖印象。
　　比如榆林定邊的石光銀，他用20多年時(shí)間，在63公里長(zhǎng)的沙漠邊緣種下6公里寬的一個(gè)綠帶——這個(gè)“人進(jìn)沙退”的速度，相當(dāng)于清末同治年間流沙侵蝕榆林城墻速度的兩倍多。