水系.塔克拉玛干沙漠降水稀少，而蒸发量远大于降水量。水体多是内流河或湖泊形式的而存在的。在塔克拉玛干沙漠上流淌的的河流都是内流河，这些河流的水量多来源于高山融雪，故而在春夏时节，河流泛滥，秋冬时节，几近干涸。较大的河流有有叶尔羌河、塔里木河、和田河和车尔臣河等，其中塔里木河是最大的河流，也是中国最大的内流河。在上述内流河的终点，往往形成湖泊，如塔里木河下游的罗布泊。
绿洲.在沙漠的边缘地带，由于河流的经过，往往形成大小不等的绿洲。在各条流入、纵切塔