大布苏湖基本的地质和地理特点是：该湖位于松嫩平原南部松辽分水岭的北侧，地处长岭——乾安全新世上升区，湖盆座落在海拔150米左右的阶地平原上；南部即东北地区的中部的松辽分水岭，东部是伏龙泉——王府高台地，西部和北部有霍林河和嫩江泛滥平原。由于受新构造运动影响有向西和向北掀斜的趋势，致使乾安阶地平原上无过境河流，但却留下了一系列与古河道有密切关系的湖沼洼地，许多湖沼洼地又多形成相对独立的小闭流区。
布苏湖的湖水是依靠湖面天然降水和湖岸坡面径流及地下上升泉水补给，集水面积230平方公里。基本属封闭性流域，雨季水域面积37.5平方公里。湖的西部有季节性入湖冲沟10条，东部冲沟4条系依靠地下潜水常年补给的入湖小河溪流。同时湖区湿地有数千个泥淖自流泉，常年自流补充湖水。该湖为闭流湖泊，经强烈蒸发，湖水不断盐碱化，矿化度高达670g/L，水化学类型为重碳酸钠型水。