河西走廊荒漠面積約占走廊總面積的50%左右，由沙漠和戈壁組成。植被蓋度不足5%，由旱生和超旱生小灌木組成，草本多樣性較低，夏末秋初降雨增多，短命草本植物大量出現。荒漠孕育許多珍稀植物資源，蒙古扁桃、裸果木、肉苁蓉、鎖陽和發菜等。荒漠也有許多脊椎動物，河西走廊中部已經記錄的獸類、鳥類和爬行類有30餘種，大多數種類栖局在荒漠生境。獸類有鵝喉羚、沙狐、赤狐、虎鼬、猞猁、大耳猬和一些齧齒類動物。鳥類有紅隼、蒼鷹、黑尾地鴉、沙即鳥、漠即鳥、短趾百靈、縱紋腹小鸮锲尾伯勞等。爬行類主要有花條蛇、荒漠沙蜥、荒漠麻蜥、密點麻蜥和敏麻蜥等。大型的獸類及鳥類主要栖局在北部戈壁和沙漠内部，綠洲邊緣植物資源豐富是它們的取食生境，沙狐、大耳猬和鼠類的巢穴通常在泡泡刺和白刺沙堆上。保護荒漠灌木等生态工程師的多樣性有利于維持脊椎動物的多樣性。綠洲邊緣人類活動頻繁，這會改變植物生長季獸類及鳥類的日行為節律，它們在夜間、黎明和黃昏活動。減少人類活動幹擾有利于保護脊椎動物。
鵝喉羚
沙狐
紅隼
縱紋腹小鸮
锲尾伯勞
黑尾地鴉
沙蜥