Сарыкамы́шская котлови́на — бессточная пустынная впадина, расположенная в 200 км к юго-западу от Аральского моря, на границе пустыни Каракумы и плато Устюрт (в Туркменистане, северо-западная часть — в Каракалпакии (Узбекистан)). Представляет собой плоскую чашу овальной формы, занятую осадками древнего озера и покрытую солончаками и перевеянными песками. Длина 125 км, ширина 90 км. Минимальная отметка дна — 38 м ниже уровня моря. В центральной части расположены горько-соленые Сарыкамышские озера. Периодически принимала воды р. Амударья, превращаясь в озеро; когда река снова поворачивала к Аралу, озеро высыхало. Озером была в конце неогена, в верхнечетвертичное время (уровень достигал 58 м абсолютной высоты), в 14-16 вв. (уровень 50-62 м). В последний раз воды Амударьи достигли впадины летом 1878 года; в 1971 году вода прорвалась сюда по Дарьялыку, образовав озеро площадью более 1000 км2 с объемом воды около 12 км3 и глубиной до 30 м.