Các sa mạc ở California chiếm 25% tổng diện tích. Ở miền nam có dãy núi Transverse và một hồ nước mặn lớn – biển Salton. Sa mạc phía trung nam được gọi là Mojave. Phía đông nam của sa mạc này là thung lũng Chết, là nơi có Badwater Flat – điểm thấp nhất và nóng nhất của Bắc Mỹ. Điểm thấp nhất của thung lũng Chết cách đỉnh của núi Whitney ít hơn 322 km (200 dặm). Con người đã vài lần cố gắng đi bộ từ điểm này tới điểm kia và người nổi tiếng nhất là Lee Bergthold. Thực sự hầu như cả miền đông nam California là sa mạc khô cằn và nóng bức, và các thung lũng Coachella và Imperial thường có nhiệt độ rất cao vào mùa hè.