毛乌素沙区处于几个自然地带的交接地段，植被和土壤反映出过渡性特点。除向西北过渡为棕钙土半荒漠地带外，向西南到盐池一带过渡为灰钙土半荒漠地带，向东南过渡为黄土高原暖温带灰褐土森林草原地带。

沙区土地利用类型较复杂，不同利用方式常交错分布在一起。农林牧用地的交错分布自东南向西北呈明显地域差异，东南部自然条件较优越，人为破坏严重，流沙比重大；西北部除有流沙分布外，还有成片的半固定、固定沙地分布。

东部和南部地区农田高度集中于河谷阶地和滩地，向西北则农地减少，草场分布增多。现有农、牧、林用地利用不充分，经营粗放。

全区流沙面积达1.38万平方公里，中华人民共和国建立后，在陕北进行固沙工作，引水拉沙，发展灌溉，植树造林，改良土壤，改造沙漠，成效显著。通过各种改造措施，毛乌素沙区东南部面貌已发生变化。

1959年以来，已大力兴建防风林带，引水拉沙，引洪淤地，开展了改造沙漠的巨大工程。

当代的毛乌素治理，有官民两种力量。民间自发治沙，企业投入治沙的事例比比皆是；政府方面则由宁夏、陕西、内蒙古三省区各自规划，国家林业部三北局审批并作指导。从上世代60年代开始至2013年，半个世纪的治沙努力，在剥除玄虚、损耗之外，实实在在做在地面的成绩依然非常可观。

21世纪初持续不懈的生态治理使毛乌素沙漠600多万亩流沙“止步”生绿。特别是历史上饱受风沙侵害的陕北榆林市，如今已建设成为“塞上绿洲”。静静的榆溪河流过繁华的市区，两岸杨柳葱郁；浩淼的红碱淖碧波荡漾，湖畔鸥鸟飞翔。

榆林市已在沙漠腹地营造起万亩以上成片林165处，建成了总长1500公里的4条大型防护林带，造林保存面积1629万亩，林草覆盖率由0.9%提高到25%。全市境内860万亩流沙有600多万亩得到固定、半固定，实现了地区性的荒漠化逆转。每年沙尘天气已由上世纪60年代至70年代的20多天，减少到不足10天。

陕西地跨黄河、长江两大流域，水土流失、沙化、荒漠化等生态问题突出，截止2005年仍有荒漠化土地4480余万亩。特别是地处陕北的榆林、延安两市，生态环境极为脆弱。

榆林市长期遭受北来风沙侵害，市区榆阳历史上曾3次被迫“南拓”。如今，榆林市176万亩基干林带、150万亩农田林网和230万亩零散林地将昔日肆虐的黄沙牢牢锁住。

陕西省加大了生态治理力度，全省森林覆盖率由28.8%提高到31%。陕西省林业厅2005年6月份公布的土地荒漠化和沙化监测结果显示，与1999年相比，陕西省荒漠化土地面积减少189万亩，沙化土地减少30万亩，极重度、重度荒漠化面积减少1952万余亩。

20世纪60年代，榆林市郊半公里外就是寸草不生的流沙，而21世纪初50公里以内基本上看不到流沙了。许多当年的沙地，如今成了林地、草地和良田。在沙漠腹地，榆林市还累计新辟农田160万亩。

到了21世纪初，已经有600多万亩沙地被治理，止沙生绿。80%的毛乌素沙漠得到治理，水土也不再流失，黄河的年输沙量足足减少了四亿吨。由于有良好的降水，许多沙地，如今成了林地、草地和良田。在沙漠腹地，榆林市还累计新辟农田160万亩，榆林这座“沙漠之都”变成了“大漠绿洲”。