تغطّي الرمال مساحات شاسعة من البلاد ويعود ذلك إلى نشاط عوامل النحت والتعرية والترسيب التي فتتت الصخور اللّينة وكوّنت أراضي منخفضة على هيئة أحواض ملأتها الرواسب الرملية. ومن أهم الصحاري الرملية ما يلي:
الربع الخالي حوض واسع منخفض يعد من أكبر الصحاري الرملية المتصلة على الأرض إذ تبلغ مساحته 640 ألف كم² تمتدّ من مرتفعات الحجاز وعسير غربًا وحتى مرتفعات عُمان شرقًا، ومن هضبة نجد شمالاً حتى الحدود مع اليمن جنوبًا. وعلى الرغم من قسوة البيئة الطبيعية في هذه المنطقة وخلوّها من النشاط البشري، إلا أنها تزخر بثروات ضخمة من النفط والغاز الطبيعي والمعادن المشعة والرمال الزجاجية والطاقة الشمسية، وهي لم تعد خالية كما يوحي اسمها بذلك، إذ تنتشر فيها مراكز ومحطات شركة النفط الوطنية وتجوب الطائرات والسيارات سماءها وأرضها منقبة عن مدخراتها المعدنية.
صحراء الدهناء لسان صحراوي يمتد من الربع الخالي ويحيط بهضبة نجد من الشرق متجهًا نحو الشمال ويبلغ طوله 1,200كم ويتراوح اتساعه ما بين 25 - 80 كم. وتتكوّن الدهناء من كثبان رملية حمراء اللون متوازية تقع بينها فواصل صخرية.
صحراء النفود الكبير تقع شمالي البلاد، وتبلغ مساحتها 56,320كم²، وهي مجوّف واسع مملوء بالرمال ومحصور بين مناطق صخرية صلبة هي مناطق الهضاب. وتتميّز هذه الصحراء بكثبان رملية طولية حمراء اللون تُعرَف بالعروق. وكان يعبر الجزء الشرقي منها طريق الحج الشهير بدرب زبيدة الرابط بين العراق والحجاز.