库布齐沙漠形成的自然原因有来自古代黄河冲积物；来自狼山前洪积物；就地起沙。鉴于库布其沙漠的沙丘几乎全部是覆盖在第四纪河流淤积物上，因此，沙源来自古代黄河冲积物的可能更大些。不管是哪一种沙源，都为这里形成沙漠准备了物质基础。自商代后期至战国，气候变得干冷多风，使沙源裸露，并提供了动力条件。因此，库布其沙漠应是在此期间形成的。

人为因素：

库布齐沙漠地区，虽然在白泥窑文化、庙子沟文化期遗址较少，但到了阿善文化及其之后的永兴店文化、大口二期文化和朱开沟文化期，遗址却是很多的，反映了人口也有一定数量，它对于库布其沙漠的形成，自然会起到推波助澜的作用。数千年来，库布齐一直为干冷多风的气候所苦，也承受着历朝历代的过度垦牧与战火兵燹。400多年前，明末清初之际，这里战乱不断，加之无节制、无约束的放垦开荒，大大加重了土地的荒漠化，大片的良田变成荒漠，朔方城也逐渐荒废，被人遗弃，繁华一时的胜景终究湮灭在了漫漫黄沙之中。