It is located primarily in Argentina with small parts in Chile and is bounded by the Andes, to its west, and the Atlantic Ocean to its east, in the region of Patagonia, southern Argentina.
Патагонская пустыня тянется узкой полосой длиной 1600 км вдоль Атлантического океана от 39° до 53° южной широты, занимая Патагонское плато на высоте 600—800 м. Располагается у подножий и в нижней части восточного склона Анд в Аргентине.