位于青海省海西藏族蒙古族自治州德令哈市与天峻县交界处,北纬38°11′50″~38°25′01″,东经97°24′06″~97°47′34″。哈拉湖近似圆形,湖面海拔4078米,湖区总面积603.28平方千米,长34.2千米,最大宽23千米,平均水深27.16米,最大水深65米,储水量161万立方米。
湖泊属祁连山系西段疏勒南山南部南祁连盆地哈拉湖凹陷区,晚三叠世由于地势隆升,该地区海水完全退出,河湖开始发育。哈拉湖四周主要由北部的疏勒南山,西侧的野牛脊山、三十两乌勒、巴音泽尔肯,南部的哈尔科及东部的桑赤纳台日高台地所包围,属典型的独立内陆封闭型湖盆,盆地东西两侧的分水岭均系低平的丘陵地带,南北二山由上泥盆统、石炭系和三叠系地层组成,盆地内部除零星出露第三纪地层外,余为第四系洪积、冰水冲积物覆盖。湖滩由五级向湖倾斜、大致平行湖岸线的自然堤与堤间带状砂滩低地相间组成,最低级自然堤仅高出湖面0.5~1米,最高级达10~15米,湖滩带宽40~400米。
湖泊主要受地表径流和冰川融水补给,入湖河流主要有索勒布郭勒、苏令郭勒、伊克苏立、岗纳力格等20余条,河流在流域内呈向心状水系,河流流程短、流量小、季节变化大,流域东西长约120千米,南北宽约78千米,流域集水区总面积4801平方千米。流域内海拔5808米的岗则吾结为最高峰。流域内有冰川118条,冰川面积达93.97平方千米,年平均流入湖内水量2.052亿立方米,湖区水质盐度高于青海湖为22‰,属典型的咸水湖。湖区属青东山地草原半干旱气候,具有明显的大陆性气候特征,干燥寒冷,多大风,昼夜温差大,无绝对无霜期,年平均气温—4℃,年降水量200~300毫米。从湖滨洼地到山地为由垫状、丛状寒旱生小半灌木、低矮的草木植物组成的高寒荒漠草地,水分条件较好的小地形隐域性地带为由旱中生、中旱生短根茎密丛型禾草、莎草及部分杂类草组成的高寒草甸草地,河流两侧排水不良的低洼地和坡麓地带分布有狭叶薹草等组成的高寒沼泽化草甸,在高山植被带以上和雪线以下附近属高山砾石滩稀疏植被。牧草生长期70~90天。湖区主要植物有21科44属77种,有高等植物400余种。动物资源极为丰富,有无脊椎动物500余种,脊椎动物339种。脊椎动物中有鱼类53种(特别是大种群鳇鱼)、两栖类6种、爬行类8种、鸟类242种、兽类30种,鸟类中有国家Ⅰ级重点保护动物7种、国家Ⅱ级重点保护野生动物35种、省级重点保护动物50种,是湿地鸟类雁鸭类、鹬类和鸥类的重要繁殖地,被认为是中国北方保留最完整、最原始的湿地生态系统,集自然性、典型性、稀有性、多样性于一体。