Geografia Ar-Rab al-Chali to pustynia piaszczysta w środkowej części Półwyspu Arabskiego na terytorium południowo-wschodniej Arabii Saudyjskiej (80% pustyni) oraz częściowo na terytorium Zjednoczonych Emiratów Arabskich, Jemenu i Omanu. Granica ze Zjednoczonymi Emiratami Arabskimi została ustalona w 1974 roku, natomiast granice z Omanem na południu i Jemenem na południowym wschodzie pozostają sporne. Ar-Rab al-Chali zajmuje ok. 25% powierzchni Arabii Saudyjskiej.
Rozciąga się na długości ponad 1200 km a jej szerokość wynosi ok. 500 km. Z powierzchnią ok. 650 tys. km² jest według Encyklopedii Britannica największym ciągłym obszarem pokrytym piaskiem na świecie, natomiast Saudi Geological Survey (SCS) podaje, że jest jednym z największych, ciągłych obszarów pustyni piaszczystej na świecie. Ar-Rab al-Chali powstała najprawdopodobniej podczas pluwiałów i okresów pomiędzy pluwiałami trzeciorzędu i czwartorzędu.
Na zachodzie pustyni znajdują się wzniesienia sięgające 600 m n.p.m. a piasek jest miałki i miękki, na wschodzie zaś teren opada do 180 m n.p.m. i pokryty jest wydmami, płaskimi połaciami piasku i solniskami. W południowo-wschodniej części, wzdłuż granicy Omanu, rozciągają się rozległe tereny słonych bagien Umm as-Samim.