Comprises entre le 20ème et le 28ème degré de latitude Nord, les provinces sahariennes s'étendent sur une longueur de 950 km alors que leur largeur varie entre 300 et 500 km.
Elles couvrent une superficie de 252.120 km2 et forment un ensemble de plaines et de plateaux offrant une grande uniformité de relief, s'opposant ainsi au Sahara oriental hérissé de massifs montagneux. La structure de ce relief, très usé parce qu'anciennement émergé, est relativement simple. On peut distinguer trois grands ensembles d'orientation générale Nord-Sud.
• La dorsale de Reguibat, dans la partie orientale, s'allonge de l'arrière - pays de Laguira jusqu'au Sud-est de la province de Smara. C'est une plaine faite de terrains précambriens sur lesquels se sont accumulés des débris rocheux. Elle est légèrement dominée au Nord par des plateaux primaires et crétacés masqués par des dépôts tertiaires, à l'Ouest par les plateaux de la Gada. Par endroits, les eaux de ruissellement très accidentelles ont formé des cuvettes fermées ou sebkhat (Sebkhat d'ldjil, par exemple).
• La Gada, dominant la plaine côtière, s'étend au Nord jusqu'à la vallée du Draâ, au Sud jusqu'au 23ème parallèle. Composée de plateaux calcaires, le relief et les pluies provoquent un très faible et occasionnel écoulement des oueds alors qu'à l'intérieur d'une vallée transversale, la Saguiat El Hamra coule presque tous les ans parfois de bout en bout. Vers le Sud, l'écoulement se fait de plus en plus rare.
• La plaine côtière est formée de dépôts tertiaires et quaternaires ; quelques dunes isolées et de légères dépressions fermées (Sebkhat Tah) viennent rompre la monotonie du paysage.
La côte, rectiligne dans l'ensemble, présente une succession de petites falaises de grès et surtout des lagunes isolées par des cordons littoraux couverts de dunes alignées dans le sens de l'alizé. Le littoral est exposé sur toute sa longueur à la houle, mis à part Dakhla et Laâyoune, mais la marée y est de faible amplitude.
Si l'orientation générale des grands ensembles géomorphologiques est longitudinale, il en est de même pour les zones bioclimatiques qui constituent des bandes plus ou moins parallèles à l'océan et vont d'un Sahara maritime à l'atmosphère constamment humide, au Sahara aride.
Le climat des provinces sahariennes est avant tout caractérisé par un très faible volume des précipitations. L'absence de reliefs sensibles, la direction parallèle au littoral des vents alizés, la stabilité de la circulation atmosphérique, s'opposent à une recrudescence régionale des pluies.
La partie méridionale reçoit un volume des pluies plus faible : le volume total des précipitations y est de l'ordre de 11 mm de pluie / an alors qu'à Laâyoune il atteint 40 mm. Néanmoins, on assiste ces dernières années à des précipitations plus fréquentes, qui ont donné vie à la terre et espoir aux agriculteurs et aux éleveurs lesquels n'ont pas manqué de saisir cet heureux évènement pour étendre leurs activités.
L'influence de l'océan se traduit bien davantage dans l'humidité relative de l'atmosphère. Les brumes et les brouillards sont fréquents : Tarfaya, 24 jours de rosée par an, 33 à Dakhla mais 2 seulement à Smara.
L'humidité de l'air influence directement les températures. Au fur et à mesure que l'on s'éloigne des côtes, l'amplitude thermique annuelle augmente: elle est de 16° sur le littoral de 24 ° à Smara. En bordure de la mer, les températures sont comprises entre 12° moyenne de janvier et 28° moyenne de juillet ; vers l'intérieur, entre 6 - 8° et 32°. Ainsi à la latitude d'un Sahara central hyperaride, le Sahara marocain est bordé par un désert atténué.