Барханная кошка обитает исключительно в жарких, засушливых районах. Её местообитания весьма разнообразны, от песчаных пустынь, практически лишённых растительности, до каменистых долин, заросших кустарниками. Изредка она встречается в глинистой пустыне и на каменистых прибрежных грядах.
Барханные кошки ведут строго ночной образ жизни. Только пакистанский подвид зимой и ранней весной активен главным образом в сумерках. От дневной жары они спасаются в убежищах — в старых норах лисиц, корсаков, дикобразов, а также в расширенных норках сусликов и песчанок.
Интересно то, что Барханные кошки остаются похожими на котят всю свою жизнь.