克孜尔水库座落于新疆阿克苏拜城县克孜尔乡与赛里木镇境内，水库上游西距新疆阿克苏拜城县城41Km，水库大坝处东南距库车县城60Km，从拜-库307省道克孜尔乡路段向南9.7Km，有柏油路可达水库大坝。地理坐标：82°18′54〃—82°26′00″，东经41°44′55″—41°45′00″。
克孜尔水库是一座山谷拦河水库，是渭干河流域控制性骨干大型水利枢纽。克孜尔水库面积为44.6平方公里，回水22Km，设计库容6.6×108亿立方米，平均水深15m，最深处可达40m左右，是一座以灌溉防洪为主，兼顾发电、养鱼及旅游的最大调节性水库。水库的主坝长920m，最大坝高44m，坝顶宽10m，坝顶设有高为1.2m的钢筑泥凝土防浪墙。副坝长1288m，最大坝高32m，坝顶宽为16m，坝型均为粘土心墙，砂砾壳体坝，该水库1985年开始修建，1992年竣工蓄水，工程等级为一等一级。水库工程地质条件复杂，处于强震地区，地震基本烈度为8度，F2活动断断裂带纵贯库区，副坝右坝肩跨越F2活动断层，主坝右坝肩基础为倾倒体，这种复杂的工程地质条件，在世界上也是少有的。基于复杂的地质条件，工程设计采取了多种安全措施，水库大坝采用能适应活动断层错动的粘土心墙，砂砾壳体碾压筑成。大坝由主坝，副坝两道坝筑成，为防安全设有溢洪道，溢洪道设在副坝—右坝端，全长389.00m，溢洪道设五孔闸门，根据水库防洪标准，按千年设计，万年校核之经验。坝上还设有施工导流、排吵、泄水涵洞，均为双孔无压成门洞型。
该水库由于特殊的工程地质条件，建成以后采取了一系列的高科技管理手段，引进9套信息自动化处理系统，对大坝进行全方位多角度观测。主要观测系统有：⑴大坝原型观测系统；⑵防洪洞调动系统；⑶地表水观测系统；⑷微震观测网；⑸地倾斜观测系统；⑹倾倒体观测系统；⑺闸门自动化系统；⑻F2活断层观测系统；⑼数字网络系统。
克孜尔水库F2活断层是却勒塔格山褶皱中规模较大的纵向断层，属天山山脉东西走向复杂地质构造的一个小分支。F2断层全长共70Km，走向北偏东60°，倾向东南，倾角23°，断层上盘为第三纪泥砂岩，下盘为第四纪砂砾石，垂直断距14m，断层带宽度约80m，目前这个断层还在活动。这个地质剖面是目前国内难得的直观教材，具有十分重要的科学研究价值。现在已经被克孜尔水库周围墙保护，准备作为地质剖面对外开放。
克孜尔水库目前还保留有新疆大头鱼（国家一级保护动物）生物标本，可作为科普知识对外开放。
