Todos os desertos da Califórnia estão localizados no leste do sul da Califórnia. Os índios americanos foram os primeiros humanos no deserto da Califórnia. A temperatura mais alta já registrada na superfície da Terra, 134 graus Fahrenheit, foi registrada no Parque Nacional do Vale da Morte, parte da região desértica da Califórnia, em 1913. O segundo ponto mais baixo no Hemisfério Ocidental está na Bacia de Badwater, Vale da Morte, Califórnia.
Existem três desertos principais na Califórnia: os desertos Mojave, Colorado e Great Basin. O deserto de Mojave é delimitado pelas montanhas Tehachapi no noroeste e pelas montanhas San Gabriel e San Bernardino no sul. Ele se estende para o leste até as fronteiras da Califórnia com o Arizona e Nevada e também forma partes do noroeste do Arizona. O deserto do Colorado fica no canto sudeste da Califórnia, entre o rio Colorado e as cordilheiras transversais, e continua no México e no Arizona ao sul e ao leste, embora nessas áreas seja chamado de deserto de Sonora. O deserto da Grande Bacia fica imediatamente a leste da cordilheira de Sierra Nevada e se estende para o leste até o estado de Nevada.
Os desertos abrangem a totalidade do Condado Imperial; a porção sul e leste do condado de Inyo; as partes orientais do condado de Mono, condado de Los Angeles, condado de Kern, condado de San Diego, condado de Riverside; e a maior parte do norte e leste do condado de San Bernardino.