Найбільша глибина 26 м. Озеро Балхаш ділиться протокою (Узун-Арал) завширшки 3 км на дві частини, що різко розрізняються: західна частина мілководна і має прісну воду, східна частина — глибока і має велику солоність (від 3,5 до 6 г/л). У західну частину Балхаша впадає велика річка Ілі (80 % усього притоку води), в східну — невеликі річки Каратал, Аксу, Лепси, Аягуз тощо.