کویر حاج علی قلی در موقعیت جغرافیایی N3550 تا N3600 و E5426 تا E5454 در استان سمنان واقع است. کویر حاج علی قلی با 2391 کیلومتر مربع مساحت , در جنوب شرقی شهر دامغان قرار دارد . این کویر از جنوب به کوه های دولت دیار , کوه خرس و کوه ترکمن گدر از جنوب غربی به کوه های کوه پنج و کوه سرخ , از غرب به دهستان فرات از شمال به کویر دامغان و از شرق به کوه اهوند محدود می شود . شیب عمومی این کویر به سمت جنوب غربی است و بین 1050 تا 1094 متر از سطح دریا ارتفاع دارد.
دو رودخانه اصلی این کویر که هر دو از کوههای البرز سرچشمه میگیرند عبارتند از رودخانه دامغان که مخروط افکنه وسیعی در حاشیه شمال غربی این کویر ایجاد کرده است و دیگری رودخانه حسن آباد است که از حاشیه شمال شرقی وارد کویر می شود. این رودخانه دره ای به عمق 5 متر در داخل کویر ایجاد کرده است. علاوه بر این دو رودخانه رودخانه های دیگری نیز از طرف جنوب غربی و شرقی به این کویر وارد می شوند که نسبت به رودخانه های اصلی آب کمتری داشته و عموما در اوایل فصل تابستان خشک می شوند.