Broedt in zandwoestijnen van Noordwest-Afrika, van Marokko tot in het westen van Libië, en trekt in winter niet ver weg van broedgebieden.

Het eerste Nederlandse geval betrof ook het eerste ten noorden van de Alpen. Tot en met 2014 werd de soort als dwaalgast aangetroffen op de Canarische Eilanden (acht), de Kaapverdische Eilanden (twee), in Italië (vijf, waarvan drie rond Sicilië), op Madeira (één), in Malta (zes) en in Spanje (één). Hiervan werden die van de Kaapverdische Eilanden (Razo), het Italiaanse vasteland (Lombardije en Rome) en Madeira (Porto Santo) op 800-1000 km van het dichtstbijgelegen broedgebied waargenomen; de Nederlandse vogel was met ruim 2000 km dus meer dan twee keer zo ver afgedwaald. Afrikaanse Woestijngrasmus werd tot 2001-04 beschouwd als ondersoort van Woestijngrasmus S nana, een Aziatisch taxon dat met enige regelmaat in het late najaar als dwaalgast in noordelijk Europa opduikt. Tot dusverre is er uit onderzoek niet gebleken dat een ooit als 'nana' aanvaard Europees geval in feite een Afrikaanse betrof.

[ABvdBerg 2016]