撒哈拉沙漠的地貌主要是因风成过程而形成，偶尔也有下雨，地貌也包括沙丘、沙丘源、沙质荒漠、岩漠、砾漠、冰水平原、干谷及盐盘，较特殊的地貌有茅利塔尼亚的理查特结构。在撒哈拉沙漠有一些山岭、高原及火山，包括埃尔山脉、阿哈加尔高原、撒哈拉阿特拉斯山脉、提贝斯提高原、阿德拉尔山脉及红海丘陵。撒哈拉沙漠的最高峰是位在北查德提贝斯提高原内的库西山。大部份撒哈拉沙漠的河流都是季节性或间歇性，尼罗河是少数的例外，从中非洲横跨沙漠一直流到地中海。地下的含水层有时会接近地面，形成绿洲，像、盖尔达耶、提米蒙、库夫拉及锡瓦