镜泊湖是中国最大、世界第二大高山堰塞湖，著名旅游、避暑和疗养胜地，全国文明风景旅游区示范点，国家重点风景名胜区，国际生态旅游度假避暑胜地，世界地质公园。总体规划面积为1726平方千米。以湖光山色为主，兼有火山口地下原始森林、地下熔岩隧道等地质奇观，及唐代渤海国遗址为代表的历史人文景观，是可供科研、避暑、游览、观光、度假和文化交流活动的综合性景区。镜泊湖于1982年被国务院首批审定为国家级重点风景名胜区，2006年被世界教科文组织评为世界地质公园（园区规划面积1400平方千米）。2008年被国际休闲产业协会、联合国国际生态安全合作组织、中国国际名牌协会评为中国十佳休闲旅游胜地，2010年被国家旅游局评为国家5A级旅游景区。

镜泊湖水系包括大小约30多条河流，呈向心式汇入湖中。这些河流多属山溪性质，水流湍急，径流集散速度很大，具有含沙量小、年径流量大、流量季节变化明显、冰期较长等特点。镜泊湖南北长45千米，东西最宽处6000米，最窄处300米，一般宽度在500-1000米之间，最深处70米（在镜泊湖北部水域），水面积79.3平方千米，蓄水量约16亿立方米。第二大湖泊小北湖长约6000米，水面积3.80平方千米。镜泊湖水位年内变化特征如下：最高水位多出现在八月至九月，最低水位多出现在三月至四月，多年平均水位为347.95米，最高水位为354.43米，最低水位为339.17米。镜泊湖水源于牡丹江。牡丹江发源于吉林省长白山牡丹岭，江水比降大，镜泊湖距牡丹江源头约300千米，落差达750米左右。

镜泊湖山脉位于长白山张广才岭与老爷岭过渡地区，属低山丘陵地貌。湖西山势起伏较大，湖东及湖南山势较平缓，湖北是熔岩台地，地势平坦。镜泊湖景区北部地貌复杂，分布着大小12个火山口。山脉最高海拔1260.7米（鹿苑岛西面的老黑山），最低海拔339.17米（最低水位标高）。镜泊湖地质构造结构主要为花岗岩、珍珠岩、玄武岩等。园区西北部的火山群自100万年前不断喷发，形成了一条长达百余里的玄武岩台地，距今4800年前左右的最后一次火山爆发的熔岩堵塞了牡丹江河道，形成了世界最大的火山熔岩堰塞湖—镜泊湖，还形成了小北湖、钻心湖、鸳鸯池等一系列大小湖泊。

镜泊湖位于中纬度亚洲大陆的东岸，属温带季风气候类型。区内年平均气温为3.6℃，最高温度为36.2℃。因其群山环抱、森林密布、水域辽阔及华夏峡谷的地形结构对湖区的小气候产生了微妙影响，夏季早晚温差较大，凉爽宜人。