Sonoraørkenen (av og til også kalt Gilaørkenen) er en nordamerikansk ørken i det sydvestlige USA og nordlige Mexico. Den strekker seg seg fra USA til Mexico og dekker deler av delstatene Arizona og California samt den meksikanske delstaten Sonora. Ørkenen er en av de varmeste og største i verden med et areal på 311 000 km².^{[trenger referanse]} I ørkenen er det en unik variasjon i flora og fauna, som saguarokaktusen.

Sonoraørkenen befinner seg i helt nord for Californiabukten, fra det nordøstlige Baja California gjennom sydøstlige deler av California og sydøst av Arizona til østlige deler av Sonora. Den går gjennom områder som Bajo Colorado-dalen, el Vizcaíno og Sonorasletten.