تبلغ مساحة الربع الخالي 650,000 km².
وتمتد صحراء الربع الخالي من خط الطول 45° شرقًا إلى خط الطول 56° شرقًا أي حوالي 1,200 كم. وتمتد من خط العرض 16° شمالاً إلى 23° شمالاً، أي حوالي 640 كم في أقصى اتساع لها. وتبلغ مساحتها 640,000 كم² تقريبًا.
وتغطي صحراء الربع الخالي كثبان رملية بعضها متحرك وبعضها ثابت، وبعضها على شكل حدوة الحصان وبعضها قبابي الشكل، وبعضها طولي الشكل يسمى العروق . وهذه الكثبان الرملية أكثر ارتفاعًا في الغرب (1500 قدم) منها في الشرق (500 قدم)، وفي الجنوب الغربي (2000 قدم) منها في الشمال (1500 قدم).
