素沙漠生态逐渐恶化。北魏太和十八年（494年），地理学家郦道元到夏州考察，《水经注》记载此地出现“赤沙阜”“沙陵”。唐朝之后，毛乌素生态更加恶化。唐长庆二年（822年），当地出现“飞沙为堆，高及城堞”。北宋时期为西夏对抗宋朝军队入侵的屏障，其境内绿洲「地斤泽」为西夏开国太祖李继迁的「龙兴之地」。宋夏达百年战争造成水土流失，地面植被丧失殆尽，加上该地区的浅层地表，都是由沙砾物质组成，因而逐渐形成后来的沙漠（沙地）。明朝万历年间（1573—1620年），榆林城外之山已是“四望黄沙，不产五谷”，双山堡