حوزه زهکشی دریاچه ارومیه، بزرگترین دریاچه دایمی ایران و انشعابات آن را دربردارد. رودخانه تلخه رود که از طرف مشرق وارد دریاچه می شوند از آب برف ارتفاعات سبلان و سهند سرچشمه می گیرند، و رودخانه زرینه رود که از سوی جنوب وارد دریاچه ارومیه می گردد نسبت به رودخانه تلخه رود دبی کمتری دارد.
طول دریاچه ارومیه تقریبا 150 کیلومتر و عرض آن 50 کیلومتر است و طی دوره کم آبی در ماههای سپتامبر و اکتبر سطحی برابر با 4000 کیلومتر مربع و در زمان ذوب برف در ماه می در حدود 6000 کیلومتر مربع را فرا می گیرد. عمق متوسط این دریاچه در حدود پنج متر است و احتمالا عمق گودترین قسمت آن از 15 متر تجاوز نمی نماید.
این دریاچه دارای مجرای خروجی نبوده و شوری متوسط آن در حدود 8/14 درصد می باشد (لانگ باین (ص 1961،18) که در حدود سه پنجم شوری دریای بحرالمیت و تقریبا برابر با شوری دریاچه بزرگ نمک در ایالات یوتا که شوری آن برابر 8/13 درصد است می باشد.
دریاچه ارومیه به مانند دریاچه خزر در عصر یخبندان توسعه بیشتری داشته است.