毛乌素沙地是中国大沙区之一。

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南部、陕西榆林地区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，是最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”。