Pustynia Mojave znajduje się między 34 a 38 stopniami szerokości północnej. Znajduje się w południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych, przemierzając południowo-wschodnią Kalifornię i części Arizony, Nevady i Utah. Pustynia Sonoran leży na południe od Mojave, a Pustynia Wielkiej Kotliny na północy.
Pustynia Mojave obejmuje dolinę Pahrump, dolinę śmierci, dolinę Amargosa i dolinę Las Vegas. Kalifornijska część pustyni jest podzielona na Western Mojave, Central Mojave i East Mojave. Pustynia Mojave rozciąga się na wschód od gór San Bernardino i San Gabriel w Kalifornii do północno-zachodniego regionu Arizony i południowej części stanu Nevada.