ทะเลทรายโซนอรัน หรือ ทะเลทรายแอริโซนา (อังกฤษ: Sonoran Desert, Arizona Desert) เป็นทะเลทรายในอเมริกาเหนือ ครอบคลุมพื้นที่ระหว่างขายแดนของสหรัฐอเมริกาและเม็กซิโก โดยมีพื้นที่ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา ในรัฐแอริโซนาและรัฐแคลิฟอร์เนีย และรัฐทางตะวันตกเฉียงเหนือของเม็กซิโกอย่าง รัฐโซโนรา รัฐบาฮากาลิฟอร์เนีย และรัฐบาฮากาลิฟอร์เนียซูร์ ถือเป็นทะเลทรายที่ใหญ่ที่สุดและร้อนที่สุดในอเมริกาเหนือ มีพื้นที่ 311,000 ตร.กม. (120,000 ตร.ไมล์) ทะเลทรายมีพืชและสัตว์หลากหลายชนิด เช่น กระบองเพชรประเภทซากัวโร