湖泊位置的變化無常，經常移動，也是沙漠湖泊的重要特點之一。這是受氣候變化、構造運動和流入湖泊的河道遷移等多種原因造成的。
羅布泊就是世界上非常著名的所謂“遊移湖”。羅布泊即羅布諾爾，古時稱澤或蒲昌海，它是中國第二大鹹水湖，現已幹涸。羅布泊在地質構造上是一個下陷程度不大的凹陷湖盆窪地，湖盆麵積達2萬平方公裏，是塔裏木盆地最低的集水和積鹽中心。第四紀早期時，塔裏木河、孔雀河、車爾臣河以及疏勒河等都流注這裏，當時湖泊麵積很大，差不多占據了整個湖盆區，但到第四紀後期直至現代，湖泊麵積很快縮小。1942年左右的湖水位為海拔780米，湖水麵積隻有2520平方公裏，大部分地區水深不足2米。曆史時期內羅布泊的演變，特別引起了中外科學家的注意。由於湖水淺闊，在極端幹旱的氣候條件下蒸發強烈，由河水和東北風帶來的含有鹽和石膏的大量泥沙，在湖的四周堆積下來，形成一條條湖濱堤。湖濱堤呈半圓形分布，從衛星相片上看好像一個巨大的耳輪。從湖濱堤的出露順序可以清楚地看出曆史時期羅布泊變遷的總趨勢。在漢代時羅布泊的積水麵積是不小的，曾縱橫300裏；到了隋唐時期湖水麵積大大縮小，且向南移；到了近代，湖水又向西遷移。不過，羅布泊始終隻是在湖盆內交替遊移，沒有離開過羅布泊窪地。
準噶爾盆地古爾班通古特沙漠西部的瑪納斯湖，也是一個在古大湖盆中位置多變的遊移湖。瑪納斯湖在第四紀時曾是一個規模很大的湖泊，古湖泊的北界在北緯46°，東界在東經86°35&apos；分附近，作南北走向，南界抵沙門子一線，西界直達準噶爾西部山地的東麓。湖麵曾到過海拔320米的高度。到冰後期水量減少，湖水分散在幾個窪地裏，形成了艾裏克湖、艾蘭諾爾和伊赫哈克湖等，湖水在各窪地之間不斷遷移。19世紀末，艾蘭諾爾經常有水充滿，是一個流動的大淡水湖，伊赫哈克湖的湖麵並不大。然而，1957年中國科學院新疆綜合考察隊和1959年中國科學院治沙隊先後到這裏考察時，都發現艾蘭諾爾已是個幹湖，而原來的伊赫哈克湖卻是一個湖麵寬10～15公裏、長50～52公裏的大湖。湖水淺而清澈，略帶鹹味，現在叫做瑪納斯湖。
在沙漠湖泊中，還有這樣一種現象：河流的尾閭有兩個湖，而河道主流經常變動於兩湖之間，這樣的湖泊就叫做雙子湖。它是幹旱沙漠地區又一種特殊的遊移湖。形成雙子湖的原因有多種，一種是由於地勢低平，河流在下遊分汊各貯水成湖，如騰格裏沙漠西部的嘎順諾爾（居延海）和蘇古諾爾，即同時接受黑河下遊弱水（俗名額濟納河）的補給而成。同類的雙子湖還有柴達木盆地的大鹽池（伊克柴達木）和小鹽池（巴戛柴達木），同是受塔塔棱河的水注入；兩湖相距40公裏，大鹽池麵積130平方公裏，海拔3070米，小鹽池麵積90平方公裏，海拔3060米，目前水流主要注入小鹽池。另一種是由於河流下遊河道變遷頻繁的結果。如柴達木盆地的東、西台吉乃爾湖，西湖海拔2679米，東湖海拔2682米，相差3米。由於河道下遊汊道常變，一次洪水貯水於這一個湖；另一次洪水又改入另一個湖。