中部绿洲平原又称河西走廊平原，海拔1284～2500米，面积11447平方公里，占全区总面积的27.7％。由张掖盆地、马营盆地和盆地南北两侧山前冲积洪积戈壁平原、冲积洪积细土平原、冲积细土平原组成，并以1.4‰的地形坡度由东向西垂降。走廊平原区地势平坦，土质肥沃，温差变化大，光热充足，水资源丰富，为全区发展农、林、牧、渔诸业提供得天独厚的条件。
一、山前冲积洪积戈壁平原
分布在张掖盆地南部祁连山前的石岗墩、柴岗墩、甘浚堡和龙首山前、榆木山前及红崖子、元山子一带。面积5166平方公里，占全区总面积的12.5％。是由洪水形成的山前洪积扇和黑河、梨园河、山丹河、马营河等较大河流出祁连山后形成的Ⅳ—Ⅶ级阶地组成。海拔1450～2200米，相对高差100米左右。北部龙首山山前地形坡度变化较大，一般为58‰～87‰，最小为10.5‰，由北向南倾斜，戈壁表面被洪水冲刷形成2～3米沟槽。南部祁连山前地形坡度变化不大，自南而北以8‰～12‰的坡度向河床方向倾斜。表面大部分被戈壁砾卵石覆盖，仅在倪家营、甘浚堡和新坝、红崖子一带表面分布有薄层亚砂土。较大河流的河谷阶地形态，在河流出山口一带，两岸直立而陡峻，但河床区平坦宽阔，河床宽一般300～500米，河岸高差自南而北逐渐降低，一般为30～50米，最高可达150米左右，最低不足1米。戈壁平原前缘在纵横交错的人工渠系影响下，微地貌更加复杂，许多大型人工渠系在长期水流作用下与天然沟谷区别不大。戈壁平原区生长有稀疏的耐旱植物，呈现一片荒漠草原景象，可进行季节性放牧。表面为薄层亚砂土分布区，多数已开垦为农田，成为绿洲。
二、山前洪积细土平原
主要分布在山丹马营盆地和民乐地区，海拔2550～3050米，以23‰的地形坡度向北倾斜。面积1231平方公里，占总面积的3.1％。山前洪积细土平原区土质肥沃，气候温凉湿润，降水丰富，植被密茂，杂草丛生，是优良军马主要培育基地之一。由于气候凉爽湿润，适宜油菜籽生长，是甘肃省主要油料生产基地。每到夏秋之季，油菜花盛开，披黄抹绿，一片金海；蝶舞蜂喧，万芳竞秀。
三、走廊冲积细土绿洲平原
主要分布在黑河流域的张掖、临泽、高台等地。面积5050平方公里，占全区总面积的12.2％，海拔1300～1600米。细土绿洲平原由河流冲积的Ⅰ—Ⅲ级河谷阶地组成。Ⅰ级阶地高出河床0.5～1.5米，Ⅱ级阶地高出河床3～5米，级阶地高出河床15～20米。地表物质由冲积和湖积的亚砂土、亚黏土及粉细砂组成。Ⅰ—Ⅱ级阶地分布于山丹河、黑河、梨园河河谷两岸，地势平坦，以2‰～3‰的地形坡度向河槽方向倾斜，生长有稀疏矮小的灌木丛。河床两侧地下水大量溢出和河流变迁改道，形成较多面积不大的小型湖泊和沼泽，并生长有大量喜水和水生植物，如芦苇等。由于水源充足，适宜水稻生产，其中乌江大米盛名远扬。在地下水浅埋区，形成许多湖泊和池塘，具有发展渔业的优越条件。Ⅲ级阶地分布在冲积细土绿洲平原广大地区，地势平坦，以2‰～5‰的地形坡度向河床方向倾斜。地表物为冲积的亚砂土、亚黏土和粉细砂，并经长期耕作改良，土质肥沃，水源充足，引流灌溉条件优越，为主要商品粮生产基地。
四、沙漠
辖区沙漠分布范围较大，面积1846平方公里，占全区总面积的4.5％，其中：山丹县57平方公里，占沙漠面积的3.1％；民乐县113平方公里，占6.1％；张掖市235平方公里，占12.7％；临泽县279平方公里，占15.1％；高台县683平方公里，占
37.1％；肃南县479平方公里，占25.9％。沙漠形态多而复杂，区内常见的有新月形沙丘、垅岗状沙丘和丛草沙丘。
（一）新月形沙丘 主要分布在石岗墩、红沙窝、明花滩、盘头山以北地区。沙丘
相对高差20～30米，两侧不对称，迎风坡缓，约5°～15°，背风坡陡，通常32。34°，宽30～40米，长300～500米。新月形沙丘数个相连形成沙链，呈南西——北东方向排列。流动性大，随风移动，给农作物和道路造成极大危害。
（二）垅岗状沙丘 主要分布在朝元寺以东，西城驿、小鸭——蓼泉、明花滩及北山慕少梁等地区。沙丘垂直风向延伸，并多弯曲，其间也有新月形沙丘分布。垅岗状沙丘迎风面坡度为15。左右，背风面坡度为20°～30°，横断面不对称，纵断面呈波状起伏。相对高差一般30米左右，最高可达50～60米以上。
（三）丛草沙丘主要分布在古寨堡——五泉林场、鸭暖——蓼泉，板桥——平川，明花滩及芨芨台子等地。丛草沙丘一般高1～2米，直径5～10米或更大一些。其上生长有大量植物，流动沙粒被植物固定后迎风面坡度缓，约8。左右，背风面坡度陡，一般40。左右。
区内沙粒来源于古代河流、湖泊沉积的沙粒及山陆地区岩石经风化剥蚀形成的沙粒。在更新世时期（距今36～205万年之间）就有古风积沙的存在。全新世中、早期，气候温暖湿润，降水较多，河湖广布，水草繁茂，“地沃宜种植，水草便畜牧”。当时通向西域的丝绸之路畅通无阻。到全新世晚期，特别是宋辽及其以后的千余年之间，气候转向干旱少雨和人类过度农牧垦殖，使生态环境发生变化，推进沙漠和沙漠化。骆驼城、许三湾城和草沟城等城池的废弃，黑河下游东、西居延海消失，以及祁连山区冰川后退、雪线上升，这些都标志着区内人民赖以生存的黑河向枯竭方向发展。当今北部拐子湖一带风积沙每年向东南方向移动5～10米；古日乃湖地区风积沙每年向东南方向移动15米；巴丹吉林沙漠每年向南部和东南部移动2～5米；明花滩一带风积沙每年也在向外扩展，这些都预示着今后沙漠和沙漠化会更为严重，所以，尊重自然，保护生态环境，改善自然条件，是摆在当今和后代张掖人民面前的当务之急。