Tous les déserts californiens sont situés dans l'est de la Californie du Sud. Les Indiens d'Amérique ont été les premiers humains dans le désert californien. La température la plus élevée jamais enregistrée à la surface de la terre, 134 degrés Fahrenheit, a été enregistrée dans le parc national de Death Valley, qui fait partie de la région désertique de Californie, en 1913. Le deuxième point le plus bas de l'hémisphère occidental se trouve dans le bassin de Badwater, Death Valley, Californie
Il existe trois principaux déserts en Californie : les déserts du Mojave, du Colorado et du Grand Bassin. Le désert de Mojave est délimité par les montagnes Tehachapi au nord-ouest et les montagnes San Gabriel et San Bernardino au sud. Il s'étend vers l'est jusqu'aux frontières de la Californie avec l'Arizona et le Nevada et forme également des portions du nord-ouest de l'Arizona. Le désert du Colorado se situe dans le coin sud-est de la Californie, entre le fleuve Colorado et les chaînes transversales, et se poursuit au Mexique et en Arizona au sud et à l'est, bien que dans ces régions, il s'appelle le désert de Sonora. Le désert du Grand Bassin se situe immédiatement à l'est de la cordillère de la Sierra Nevada et s'étend vers l'est jusqu'à l'État du Nevada.
Les déserts englobent l'intégralité du comté impérial ; la partie sud et est du comté d'Inyo ; les parties orientales du comté de Mono, du comté de Los Angeles, du comté de Kern, du comté de San Diego, du comté de Riverside ; et la plupart du nord et de l'est du comté de San Bernardino.