Гоби по-монгольски означает пастбище.
Рельеф грядово-увалистый. Средние высоты составляют 900--1200 м. Местами возвышаются сильно разрушенные скалистые горы с ярко выраженными чертами пустынной денудации. Некоторые из них достигают в высоту 3000 м (Хурху, Хара-Нарын и др.). Склоны гор прорезаны глубокими эрозионными ложбинами, свидетельствующими о том, что в ледниковый период климат здесь был более влажный и существовала развитая гидрографическая сеть. До сих пор в рельефе сохранились древние русла рек (сайры), которые наполняются водой во время дождей. В Гоби преобладают каменистые и глинистые пустыни, песчаные занимают небольшие участки.
Климат Гоби характеризуется резкой континентальностью, большими суточными и годовыми амплитудами температур и незначительным количеством осадков. Однако по сравнению с Северной Монголией зимой здесь теплее и морозный период короче. Средняя температура января составляет --10 °С, абсолютный минимум --25 °С; средние июльские температуры +22, +24 °С. Количество осадков колеблется от 100 мм во внутренних районах до 200--250 мм на восточной периферии, куда влагу приносят тихоокеанские муссоны.
Постоянно текущих рек в Гоби нет. Лишь на крайнем юге ее пересекает река Эдзин-Гол, вдоль русла которой расположен ряд крупных оазисов. В Гоби много небольших озер, мелких, засоленнных, часто совсем пересыхающих. Крупнейшие озера сосредоточены в Долине озер: Орог-Нур, Бон-Цаган-Нур, Улан-Нур и др. В озерных котловинах выражены террасы, свидетельствующие о том, что в прошлом уровень был более высоким и озера занимали большие площади.
Громадные территории в Гоби лишены поверхностных вод. В связи с этим особое значение имеют грунтовые воды, расположенные на небольшой глубине (0,5--1,5 м) от поверхности земли, что облегчает устройство колодцев. У подножий гор много источников, дающих начало небольшим, быстро иссякающим ручьям. Лучше обеспечена водой восточная часть Гоби. В связи с этим здесь преобладают ландшафты полупустынь и сухих степей. На бурых почвах растут сухолюбивые злаки ‑ ковылек гобийский, типчак, змеевка, кобрезия, полыни, луки. Во внутренних, засушливых районах на засоленных почвах растут солянки, деревцевидная полынь и буглур. Из кустарников, характерных для нижних склонов гор, обычны карагана, терескен. По днищам котловин и временных водотоков растет ильм пустынный, иногда встречаются заросли тамариска. По характеру растительности в Гоби выделяются несколько типов пастбищ: осоковые, злаковые, полынные, луковые и др.
В животном мире преобладают копытные (антилопа, дзерен, кулан), грызуны (полевка, песчанка, тушканчик, суслик, хомяк), хищные птицы.
В Гоби создан заповедник Лачинвандид-Ула, где охраняются природные ландшафты, животный мир и палеонтологические объекты.
Ордос, Алашань, Бэйшань. В тектоническом отношении Ордос, Алашань и Бэйшань относятся к Синийскому щиту Китайской платформы, который сформировался в протерозое и на протяжении большей части своей истории представлял собой континентальный массив. Осадочный чехол здесь маломощен, поэтому древние метаморфические породы фундамента на больших площадях выходят на поверхность.
Плато Ордос, поднятое более чем на 1000 м, расположено в северной излучине реки Хуанхэ. Его поверхность прикрыта маломощным плащом элювия и эоловых песков. Депрессии заполнены четвертичными озерными аллювиальными отложениями, подвергшимися ветровой обработке. Пески в Ордосе распространены очень широко и занимают большую часть территории. Барханы и грядово-бугристые поднятия чередуются с небольшими плоскими депрессиями. Самые значительные скопления барханных песков отмечены в северной части Ордоса (пески Кузупчи). Южнее они сменяются глинистыми равнинами, солончаковыми котловинами и днищами озер, большей частью соленых и пересыхающих. На северо-западе плато повышается до высоты более 2000 м (г. Синьчжаошань). На западе поднимаются горы Арбисо, выделяющиеся своими скалистыми вершинами и максимальной высотой в 3015 м. Это продолжение Алашаньского хребта, лежащего на левобережье Хуанхэ и геологически резко отличающегося от Ордоса. На юго-востоке Ордос подходит к лёссовому плато Китая, границей которого считается здесь Великая Китайская стена.
Алашань -- обширная пустынная равнина, обрамленная возвышенностями. На ее восточной окраине поднимается одноименный хребет, который, так же как и горы Арбисо, представляет собой геологически молодое образование, возникшее в результате нарушения платформенного режима на границе Ордосского стабильного массива в мезокайнозое. Молодость хребта подчеркивается иззубренным гребнем и крутыми склонами, прорезанными глубокими долинами и оврагами. Высшая точка достигает 3230 м. Основная площадь пустыни Алашань занята скоплениями подвижных песков, достигающих местами 200--250 м относительной высоты. В центральной и северной частях встречаются плоские понижения, в которых много небольших озерных котловин. Протекающая здесь река Эдзин-Гол в низовьях образует два рукава, впадающие в озера Гашун-Нур и Сого-Нур.