Aavikko peittää suurimman osan Turkmenistanista, pitkän itä-länsisuuntaisen kaistaleen. Se ulottuu laajalti kallion alla oleville dyyniharjanteille, jotka ovat muutaman sadan metrin korkeudella merenpinnasta. Se sijaitsee Kaspianmeren itäpuolella, jonka itäranta on jyrkkä. Se rajoittuu pohjoisessa pitkään suistoon, joka ruokkii pohjoisempana sijaitsevaa eteläistä Aral-merta, toista endorheista järveä, joka on noin 58 metriä Kaspianmerta korkeammalla. Koillisessa suisto on Amu Dar’ya -joen suisto, joka rajaa pitkän rajan Uzbekistanin Kyzyl Kumin autiomaan kanssa. Vuosikymmeniä 1980-luvun alusta lähtien suhteellisen pieni aavikon laajennus ”Aral Karakum” on vallannut suurimman osan Aral-meren entisestä merenpohjasta, noin 15 440 neliömetriä/40 000 neliökilometriä. Meri on vaihdellut vuosituhansien aikana. Sen suurin osa hävisi Neuvostoliiton olemassaolon aikana samaan aikaan suurten kasteluhankkeiden kanssa. Pohjoinen Aral-meri palautui tilaansa vuonna 2009, mutta eteläinen Aral-meri hiipui pienikokoiseksi seisakkeeksi jokisuullaan.
Aavikon luoteisreunassa oli ennen joki. Pleistoseenin loppupuolella Amu Dar’ya virtasi aikoinaan Aral-altaan yli Sarykamysh-järveen ja sieltä Kaspianmereen. Sedimentoituminen ja tulvat pluviaalisen kauden aikana johtivat ylivuotoon Zeravshan-jokilaaksoon idässä. Nämä kaksi virtaa yhdistyivät ja muodostivat tai laajensivat Horezm-järveä. Kun jälkimmäinen, joka oli muodostunut aikaisemmalla khvalinialaisella kaudella, tulvi pohjoiseen, se loi yhteytensä Aral-mereen tuon matalan, loivapiirteisen laakson Akcha Dar’ya -väestökäytävää pitkin (Länsi-Uzbekistanin ja Koillis-Turkmenistanin syrjäinen yhdyskunta).