大理湖是自然保護區的核心,水域面積240平方公裏,水儲量6543.8+06億立方米,水深654.38+00-654.38+03米。屬於蘇達型半鹹水湖,是內蒙古第三大湖泊。大理湖位於內蒙古高原,地廣人稀,湖泊遼闊,草甸和濕地齊全。這裏是鳥類的天堂,也是中國北方候鳥的重要遷徙通道,有鳥類15目,32科,152種。其中珍稀丹頂鶴等國家壹、二級保護鳥類26種,為國家珍稀鳥類保護區。這裏鳥類數量最多的季節是春季和秋季。4月下旬到5月上旬,冰雪融化,草發芽,候鳥從南方成群結隊到湖區棲息。整個湖都充滿了興奮。9月下旬至10月上旬,各種候鳥陸續南移,再次造訪大理湖,其中白天鵝和大雁居多。尤其是近年來,白天鵝的數量越來越多,最多時達到7萬只。天鵝上升時如晴天飛雪,落下時如素錦,所以大理湖又被稱為“天鵝湖”。大理湖微鹹的水質使得只有中國鯉魚和鯽魚存活。雖然魚種少,但產量很高,很有名。中國獐魚的學名是Yarrow vachelli,由於眼球周圍的鮮紅色,俗稱“紅眼華子”。這種魚自然繁殖,自然生長,味道鮮美,營養豐富。
大理湖周圍有大量的歷史遺跡,如尖子山巖畫、曼托雲水洞、應昌路遺址、龍興寺遺址、金街溝等。達裏諾爾的姐妹湖——崗更諾(牦牛泡)和多倫諾(鯉魚泡)分別位於東西兩側,盛產大理湖所沒有的鯉魚。