卡拉库姆沙漠或中央卡拉库姆沙漠（土库曼语：Garagum，意即“黑沙”；俄语：Каракумы）是位于中亚的一个沙漠，覆盖着现今土库曼斯坦百分之七十的面积，面积约35万平方公里，西面是里海、北面是咸海、东北面是克孜勒库姆沙漠，东南面是阿姆河与兴都库什山脉。沙漠上人口稀少，平均每6.5平方公里才有一个人。雨水亦同样稀少，可能十年才下一次雨。

沙漠的南面有从兴都库什山脉流下来的穆尔加布河及捷詹河（又名哈里河），往西流至卡拉库姆沙漠然后逐渐枯竭掉。

世上最大的灌溉运河─卡拉库姆运河─横跨在卡拉库姆沙漠之上。运河在1988年完工，全长1,375公里，每年输水量达13-20立方公里。不幸的是，运河漏水使沿途形成湖泊，并提升了地下水的水位，使广泛土地遭到盐害。

中亚铁路横贯卡拉库姆沙漠。

马雷市及捷詹（Tejen）绿洲以种植棉花闻名。此外，该区有丰富的石油及天然气矿藏。有“地狱之门”之称的达瓦札天然气坑（40°15′17.68″N 58°26′22.06″E / 40.2549111°N 58.4394611°E / 40.2549111; 58.4394611）便是位于卡拉库姆沙漠之中。