Она расположена на севере Африканского континента. Вытянута примерно на 4800 км с запада на восток и от 800 до 1200 км с севера на юг; имеет площадь около 8,6 млн км² (около 30% площади Африки, немногим больше площади Бразилии). С запада Сахара омывается Атлантическим океаном, с севера ограничена горами Атлас и Средиземным морем, а с востока — Красным морем. Южная граница пустыни определяется зоной малоподвижных древних песчаных дюн на 16° с.ш., к югу от которой располагается Сахель — переходный регион к Суданской саванне.