محمية دبي الصحراوية هي محمية طبيعية في إمارة دبي بدولة الإمارات العربية المتحدة. تأسست بموجب مرسوم أميري في 9 يناير 2002، تبلغ مساحتها 225 كيلومتر مربع ( حوالي 5٪ من إجمالي مساحة إمارة دبي) وتبعد 60 كم عنها.
تأسست المحمية في عام 2004 وهي تضم حوالي 50 نوعاً من النباتات و120 نوعاً من الطيور و43 نوعاً من الثدييات والزواحف. تتبوأ المحمية أيضاً مكاناً في الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة وذلك بعد ما تلقته من إشادة دولية للجهود المبذولة في سبيل حماية الطبيعة والحياة البرية فيها.
تعد المحمية موطناً لمنتجع المها الصحراوي. اكتسبت شعبية عالمية ويزورها الآلاف من السياح كل موسم لممارسة رحلات السفاري الصحراوية في الكثبان الرملية الحمراء وقد قدموا من جميع أنحاء العالم.
تنقسم محمية دبي الصحراوية إلى ثلاث مناطق مختلفة، المنطقة الأولى مخصصة للزوار السائرين على الأقدام، والمنطقة الثانية مغلقة، والمنطقة الثالثة مخصصة لرحلات السفاري الصحراوية.