Le désert de Mojave est situé entre les latitudes 34 et 38 degrés Nord. Il est situé dans la région sud-ouest des États-Unis, traversant le sud-est de la Californie et certaines parties de l'Arizona, du Nevada et de l'Utah. Le désert de Sonora se trouve au sud du Mojave, tandis que le désert du Grand Bassin est au nord.
Le désert de Mojave comprend la vallée de Pahrump, la vallée de la mort, la vallée d'Amargosa et la vallée de Las Vegas. La section californienne du désert est divisée en Mojave occidental, Mojave central et Mojave oriental. Le désert de Mojave s'étend vers l'est depuis les montagnes San Bernardino et San Gabriel en Californie jusqu'à la région nord-ouest de l'Arizona et la partie sud du Nevada.