内蒙古太大了，东起大兴安岭，西至甘肃，几乎横跨整个中国北方，想玩遍内蒙，不是一件容易的事。根据自己的旅游体验，结合提问者从兰州出发的实际路线，推荐如下自驾游线路：
一、进入内蒙古，游览鄂尔多斯草原、库布齐沙漠和响沙湾景区。
从兰州出发，沿京藏高速经过中宁县到盐池县，转入216省道，穿过鄂尔多斯草原到鄂尔多斯市。
鄂尔多斯是个民族风情旅游城市，这里有许多著名的景点，包括成吉思汗陵，位于市区南部，距离市区40公里左右。
从鄂尔多斯沿包茂高速或者210国道向北，到库布齐沙漠，游览著名的响沙湾景区。库布齐沙漠被称为距离北京最近、最美的沙漠，响沙湾景区更是享誉海内外的景区，景区内有国内数量最多的驼队。沙漠、驼队、驼铃、落日成为响沙湾最经典的画面，也是摄影发烧友的天堂。每年七月份都会在这里举办盛大的国际摄影周。
建议在鄂尔多斯住宿一晚，鄂尔多斯的夜晚，特别是响沙湾景区的夜晚，篝火、舞蹈、马头琴、蒙古美食一道成为库布齐沙漠、鄂尔多斯最美妙的夜晚。
二、进入蒙古草原东部腹地，主要游览以呼伦贝尔大草原、锡林郭勒草原为主的内蒙古东部风景。
从鄂尔多斯响沙湾继续要包茂高速向北，转入京藏高速，向东行驶。经过呼和浩特，穿越辉腾锡勒草原到乌兰察布，过察哈尔右翼后旗向东，沿105省道到克什克腾旗、林西县、巴林右旗、巴林左旗、阿鲁科尔沁旗、扎鲁特旗、突泉县到乌兰浩特市。
从乌兰浩特市出发，沿大兴安岭东麓和蒙吉、蒙黑省界向东北方向游览行驶。集阿高速和111国道几乎呈平行状态，可以自由选择路线。
到扎兰屯市以后，可以有两种选择。一种选择是向西进入呼伦贝尔大草原，游览大草原。另一个选择是继续向被行驶，进入黑龙江省，游览中国的北极城市漠河和北极村旅游区。
建议从莫力达瓦达斡尔族自治旗沿111国道继续向北，穿过大兴安岭地区的加格达奇区，进入黑龙江省，沿207省道，直达漠河市北极村。漠河是我国唯一可以体验极昼、极夜，观赏激光的地方。既然到了内蒙古的最东边，完全可以更进一步，到漠河游览。
三、从漠河折返，进入返程线路。
从北极村返回漠河市，自驾游本身就是享受自驾的乐趣，本着不走回头路的原则，从漠河沿老槽河、激流河一线穿越苍茫的大兴安岭林区。这条线路和林区的牙林线小火车几乎平行，风景十分优美。虽然不是常规线路，但非常适合探险自驾游，欣赏大兴安岭的美丽景色，经过满归镇、阿龙山镇、金河镇、七一农场，终点是根河市。
从根河市进入301省道，到达额尔古纳市，然后继续向西，到黑山头镇。游览中俄边境公路、额尔古纳河、中俄界河游览区、根河湿地、黑山头古城遗址和黑山头边境口岸。
黑山头口岸是301省道的终点，继续沿边境线的边境公路向西南方向行驶，欣赏异域风情、呼伦贝尔大草原风光和边境风光，最后到达中俄最大的边境口岸满洲里。游览呼伦湖、国门、国界、套娃广场、猛犸公园和互市贸易旅游区等。
从满洲里出发，走203省道继续向南沿边境线行驶。经过新巴尔虎左旗到阿尔山市。阿尔山有大量日伪时期修建的军事要塞、设施、遗址等历史遗迹，以及独特的天池、火山锥、温泉、石塘林、堰塞湖等火山地质构造群，值得游览。
沿中蒙边界线继续前行，经过苏尼特左旗到中蒙边界口岸二连浩特市，游览中蒙边界的国门、界碑、互市贸易和蒙古国口岸扎门乌德。
从二连浩特沿二广高速向南，经过苏尼特右旗、朱日和到乌兰察布市。
从乌兰察布经过呼和浩特到包头。这里有两种选择，一条线路是从包头向南到鄂尔多斯，直接返回兰州。另外一条是从包头向西，继续游览内蒙古的美丽草原、沙漠风光。
四、游览内蒙古西部沙漠风光。
从包头市沿京新高速向西，经过巴彦淖尔，穿越沙漠公路到达额济纳市，额济纳的胡杨林是惊艳世界的著名景色，其主要景点集中在市区的达来呼布镇附近，包括胡杨林景区、会移动的居延海，居延遗址、怪树林、塔王府、黑水城等。
从额济纳向南，沿弱水东西两岸的315省道或者214省道，到达酒泉市，游览航天城、嘉峪关等。
- 从酒泉沿连霍高速经过张掖、武威，返回兰州。
