ทะเลทรายคาลาฮารี (อังกฤษ: Kalahari Desert) เป็นทะเลทรายในทวีปแอฟริกาใต้ มีเนื้อที่ 900,000 ตร.กม. (350,000 ตร.ไมล์) ครอบคลุมพื้นที่ในประเทศบอตสวานา และบางส่วนของประเทศแอฟริกาใต้และนามิเบีย มีปริมาณน้ำฝนน้อยมาก ในฤดูร้อนมีอุณหภูมิสูงมาก มีปริมาณน้ำฝนราว 3–7.5 นิ้ว (76–190 มม.) ต่อปี
จากการที่มีพอมีฝนตกอยู่บ้าง ทำให้ทะเลทรายคาลาฮารี ได้ชื่อว่าเป็นทะเลทรายที่อุดมสมบูรณ์และเปียกชื้นที่สุดของแอฟริกา มีสัตว์ป่าอาศัยอยู่มาก สภาพภูมิประเทศเป็นทุ่งหญ้าสลับกับต้นไม้ มีลักษณะคล้ายทุ่งสะวันนา ในอดีตทะเลทรายคาลาฮารีเคยมีพื้นที่กว้างขวางไปจรดถึงทะเลทรายสะฮาราทางตอนเหนือ ปัจจุบันอุณหภูมิในช่วงเวลากลางวันที่แดดร้อนจัดอาจสูงได้ถึง 70 องศาเซลเซียสบนพื้นดิน และในเวลากลางคืนก็มีอุณหภูมิถึงขั้นติดลบ
