盆地内分布有300多个湖泊。地势南高北低，呈三级阶梯，分别约为海拔1100米、1000米和740米，依次可分为3个封闭的盆地：南部是沙尔加音盆地，以荒漠植被为主，主要的大湖有哈尔湖、哈尔乌苏湖和德勒湖；中部是吉尔吉斯盆地，以荒漠草原为主，以吉尔吉斯湖为主；北部为介于唐努马拉山与汗呼赫山之间的乌布苏盆地，以干草原为主，局部地区为荒漠草原，乌布苏湖为主要湖泊。哈尔乌苏湖上承科布多河，下经哈尔湖和扎布汗河注入吉尔吉斯湖。吉尔吉斯湖和乌布苏湖为咸水湖。景观十分荒凉，动物以荒漠动物为主，主要有瞪羚、戈壁跳鼠、蹶鼠、罗波罗夫斯基绢鼠和圆头蜥等，鸟类有鸨、沙鸡和琐琐鸭等。