中国沙漠地区的河流水资源（河川径流），根据最近资料统计，共有大小河流480多条，总径流量约1300多亿立方米（表10）。可是，它在地区上的分布是极不平衡的，在新疆的北部和西部，内蒙古的东南部和东北平原西部的沙漠地区比较丰富；而新疆和甘肃交界的地区，以及内蒙古西部的沙漠戈壁地区较少。各河流的水量季节分配也不均匀，多集中在夏季。夏季洪水过分集中，不能充分利用，有时甚至造成灾害；而春季来水量又太少，使大部分地区的农用水感到不足。
沙漠地区是中国内陆河集中分布的地方，数量很多，据初步统计共有大小内陆河447条，径流量800多亿立方米，占沙漠地区河流总流量的60％。因此，内陆河水是中国沙漠地区可利用的主要地表水资源。因地形、气候等多种自然条件的影响，中国沙漠地区的内陆河，具有以下的一些典型特点：
（1）多数河流有头无尾 发源于山区的内陆河，流出山口后，由于山麓平原和沙漠地区降水稀少，蒸发旺盛；加之地面坡降平缓，地表组成物质为沙砾，渗透性很强，不利于径流的形成。因此，河流出山口后，一般都没有支流汇入，河系成单线状；水量因沿途大量蒸发和渗漏而逐渐减少。只有一些大型内陆河可以穿行较长的沙漠地段，下游尾水在一些低洼处潴积成内陆湖泊。如塔里木河汇注罗布泊洼地，玛纳斯河归宿于玛纳斯湖等。而大多数中小河流，一出山口不远即消失在山前平原或沙漠之中。所以，它们只有河源而没有河口，成为典型的有头无尾河。例如塔里木盆地的克里雅河、尼雅河、安迪尔河、哈拉米兰河等。
这种有头无尾河由于河源水量供应情况不一样，河流最后消失的地点也时常变更，流程长短不一。在夏季（6～8月），高山区降水和冰雪融水大量补给，常形成奔腾咆哮的滚滚浊流，流程就远一些；平常枯水季节，下游往往断流，成为季节性的间隙河。像和田河这样年径流量有40亿立方米的河流，在沙漠中的河段，每年也只有在6～8月的3个月中才有洪流通过，全年绝大部分时间里，河水只能流到和田以北八九十公里的库鲁洛克附近。所以，在地图上沙漠里的河流下游多数画的是虚线，表示属于时令河性质。
（2）河流数目多而流量小 沙漠地区的河流因出山口后水量逐渐散失，又无补给水来源，对中小河流来说，不可能相互汇集成较大水系，而是各自分散成为独立水系，各自消失于山前平原和沙漠之中。所以，沙漠地区内陆河的一个重要特点就是水量小，长度不大；水量相应集中在少数大型内陆河中。就拿西北沙漠地区来说，据统计，这一地区共有内陆河428条，其中水量超过10亿立方米的大型内陆河只有15条，占内陆河总数的3.5％，但却集中了一半以上的水量；1亿立方米以上的内陆河有110条，占内陆河总数的25.7％，而水量竟占总径流量的87％；其余300多条内陆河，径流量只占13％，平均每条河流的水量只有0.3亿立方米左右（表11）。
由于多数河流流出山口以后，水量很快在沙漠边缘散失，所以在沙漠内部必然会出现大面积的无流区。例如，塔里木盆地中的塔克拉玛干沙漠，除和田河、叶尔羌河和克里雅河等少数河流能伸入沙漠一定范围外，绝大部分是无流区；古尔班通古特、巴丹吉林和腾格里等沙漠内部，也都有大面积的无流区。中国西北和内蒙古沙漠地区，河网密度均在0.05公里/平方公里以下，不及一般外流区域的1/10。
（3）河流含沙量大并经常改道沙漠地区河流多发源于山区，高山带的冰川和融雪水的强烈侵蚀，给河流带来了许多泥沙，尤其是流经干旱的低山带时（昆仑山地气候特别干燥，干旱带甚至可上升到中山带），因地面植被覆盖极为稀疏，冲刷作用更强，会带来更多泥沙。当挟带有大量泥沙的滚滚洪水，流到山前平原和沙漠后，由于地形平坦，流速减慢，河水中的泥沙就迅速沉积，河床很快淤高；加之风沙的阻塞，水量又大，河水常常冲破自然堤而改变它的流路，形成新的河道。新河道经过多年淤积，又会高出两岸地区，遇到下一次洪水，必然再行改道。这种河床游荡不定，河道经常迁徙的现象，在沙漠地区来说是屡见不鲜的。塔里木河就是这样一条著名的游荡性河流，特别是中游河段；由于河流的不断迁移改道，在现在河道的南北遗留下多条古河床，河间地大部分被沙丘覆盖，古河床的很多地段也被风沙填塞，痕迹莫辨。又如克里雅河下游，至今仍可观察出古河床自西向东摆动的痕迹；沿河冲积层潜水条件自西向东逐渐变好，西部潜水面深5～10米，东部深1～3米；地面也是西高东低，两者相差近20米，因之西部沿古河道两岸生长的胡杨大都已枯死，地面出现了沙丘。
中国沙漠地区主要的内陆河有塔里木河、伊犁河、玛纳斯河、阿克苏河、叶尔羌河、和田河、黑河等。这些长短不一的河流，清澈的流水滋润着大片土地，给广大的干旱内陆地区带来了蓬勃生机，形成了片片绿洲。
中国沙漠地区的可垦荒地资源，据初步估算，约有2亿多亩。如新疆塔克拉玛干沙漠北部的塔里木河平原，古尔班通古特沙漠的南缘，可垦荒地分布都比较集中，大部分荒地的土质也较好；而且这里光热资源丰富，有利于粮、棉的生产。“有灌溉就有农业”，有效、合理地利用内陆河水源，是沙漠地区农业开发的关键。从目前情况来看，可以采取这样的一些措施：修建水库，包括上游的拦河水库和下游的平原水库，借以拦蓄洪水，调节和控制河水，在沙漠里还可以利用丘间洼地进行蓄水；对渗透率较高的河流，可修建大型水渠，加以衬砌（如卵石千砌、水泥浆砌、沥青抹面等），将绝大部分河水引入渠道，以减少渗漏损耗；平整土地，采用先进的灌溉技术（如改漫灌为沟畦灌溉和喷灌等），以提高田间水的利用率。