位于甘肃省阿克塞哈萨克族自治县南部，距县城约80公里，东经93度46分-94度01分，北纬38度51分-38度55分，面积35平方公里。
大苏干湖处于阿尔金山、党河南山与赛什腾山之间的花海子-苏干湖盆地的色勒屯（海子）草原西北端，为盆地最低处。海拔2795-2808米，水域面积100.89平方公里，属咸水湖。平均水深2.84米，蓄水1.72亿立方米。
该地气候属内陆高寒半干旱气候。主要保护对象为鸟类及其生境。保护区内已知鸟类有61种，其中候鸟44种。候鸟中夏候鸟28种，遗鸥、猎隼、白尾鹞为国家重点保护鸟类；冬候鸟3种，白尾海雕、玉带海雕为保护重点；旅鸟13种，大天鹅、鹤、草原雕、灰背隼为保护重点；留鸟17种，鸢、胡兀鹫、兀鹫、秃鹫、红隼、为保护重点。
兽类有16种，属国家二级保护的有藏原羚、黄羊、鹅喉羚。
