Озеро является самым большим в Монголии и наиболее известным из местных Больших озер. С 2003 года Убсу-нур входит в Убсунурский бассейн, объект Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Озеро представляет собой бессточный замкнутый водоем, расположенный на высоте 743 метра над уровнем моря. Площадь его составляет 3350 км2. Убсу-Нур – современное напоминание о древнем соленом море, которое несколько тысяч лет назад занимало куда большую территорию. С двух сторон к Убсу-Нуру примыкают дельты рек, которые сильно заболочены, а две другие стороны располагаются у подножий хребтов и песчаных массивов.
Располагается Убсу-Нур на геоклиматической границе между Центральной Азией и Сибирью. Континентальный климат обуславливает существенные колебания температур – на протяжении года от +47 °C до -58 °C. Особый микроклимат озерной котловины позволяет нескольким природным зонам гармонично сосуществовать на весьма ограниченном пространстве. Изучением особенностей зоны занимается Убсунурский международный центр биосферных исследований, который также работает практически в котловине озера.
Животный мир Убсу-Нура представлен 41 видом млекопитающих и 173 видами птиц. Здесь водятся ирбисы, сибирские горные козлы, аргали.
Побережье Убсу-Нура было заселено несколько тысячелетий назад. Оленные камни, курганы, петроглифы сегодня являются напоминаниями о живших здесь кочевниках – киргизах, тюрках, хунну.