分布于西辽河中、下游干流及支流沿岸的冲积平原上。北部和西北部与大兴安岭南段东侧山地、丘陵相连，东北部与松嫩平原接壤，东部和东南部与辽河平原连接，南部和西南部有燕山余脉努鲁尔虎山和七老图山，西部与锡林郭勒高原毗邻。行政区包括吉林省西北部的洮南、通榆、双辽等县，辽宁省的康平、彰武等县，内蒙古自治区的赤峰市和通辽市全部旗县，以及兴安盟科尔沁右翼中旗，面积约为5.06万平方千米。

科尔沁沙地属于内蒙古中部地槽褶皱系、苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带开鲁坳陷。从第三纪以来，先后沉积了厚达100～200米的冲积、洪积、湖积沙层，分布广泛，第四纪继续接收河流冲积物。由于长期受到自然和人为因素的综合作用，在冲积-湖积平原上形成了现在的自然景观。属温带大陆性季风气候，春季较干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽、温差较大，冬季漫长干冷。年平均气温4～7℃，年均降水量300～450毫米。降水南多北少，东部多于西部，变率较大，丰水年水涝成害，枯水年干旱为灾的特征。年蒸发量1700～2400毫米，相对湿度50%～60%，尤其在夏秋季高温多雨。河流几乎全属西辽河水系，全长800千米，流域面积约8666.7平方千米，大小支流百余条。湖泊、泡子、水库、塘坝等星罗棋布，排灌渠道纵横交错。地下水埋藏较浅，大多在1～5米，水质优良。沙丘上的干沙层厚3～5厘米，湿沙层含水量3.4%～4%。沙地地带性和非地带性土壤广泛发育、交错分布。在地带性因素控制下，栗钙土是主要的土壤类型。另外，在低山丘陵区还分布有褐土、栗褐土、黑钙土等多种地带性土壤。在区域性因素影响下，分布有风沙土、灰色草甸土、浅色草甸土（潮土）、沼泽土、盐碱土等多种非地带性土壤。水平分布表现为南北和东西水平地带性差异，因境内气温和降水由南向北、由东向西递减，相应的土壤逐渐由暗色变为淡色。由于局部地段的地势、成土母质、地下水等条件不同，形成的地域性特征更为显著：在河谷地带土壤呈阶梯状和树枝状分布；在湖泊、泡子等周围的土壤呈同心环状分布；风沙土与其他土壤类型相间分布。

沙地主要分布于南北隆起、西高东低的半封闭式环形盆地内。南、北分别为燕山北部和大兴安岭南段的山区丘陵，两山丘于西部会接，形成高原区；北、西、南三面是西辽河水系的发源地，河流自西向东横贯沙地中部，形成了冲积平原；平原东端科尔沁左翼后旗海拔不到100米，最低绝对海拔高度8.18米。固定沙丘占46%，固定和半固定沙丘形态主要是梁窝状沙丘、灌丛沙堆和沙垄等（见图）；流动沙丘主要是新月形沙丘和沙丘链，占沙地总面积的17.5%。

内蒙古科尔沁沙地

沙地处于华北、东北及蒙古植物区系的交界地带，一方面具有一定的过渡性特征，另一方面各种植物区系相互渗入，使植物成分复杂而丰富。主要植被类型有草甸草原、典型草原、草甸、沼泽、盐生、沙生等植被。草甸草原主要分布于北部山间沟谷、缓坡，西拉木伦河下游及西辽河等地。典型草原植被分布较为广泛，集中在西拉木伦河以北的低山丘陵，西辽河，霍林河中、下游冲积平原。草甸植被主要出现在河流湖泊沿岸及局部低洼处，其中老哈河、西拉木伦河、乌尔吉沐仁河下游沿岸及沙丘间甸子地分布较多。沼泽植被分布很零散，常出现在河边、湖滨、积水滩、沙丘间集水洼地等地段。沙生植物分布在固定、半固定沙丘上，流动沙丘也有部分沙生先锋植物生长。固定沙丘植物群落由灌木、半灌木及草本植物组成，也有少部分乔木。流动沙丘地表裸露，只生长沙生先锋植物，主要有小黄柳、木岩黄芪、乌丹蒿、沙朱、沙芥、虫实等。榆树疏林、蒙古栎疏林、差巴嘎蒿群落是该沙地重要的景观特色，在沙地生态系统结构中发挥着重要作用。

科尔沁沙地以通辽市为中心，有草原、沙地、森林以及湖泊和水库等景观。是蒙古族主要居住地区之一，人口众多，民族风情浓郁。又是契丹的发祥地，以辽文化遗址为代表的历史古迹丰富，具有发展草原民俗旅游、沙漠游、湖泊风光游、文化考古游等旅游资源的基础。