賽里木湖位於伊利盆地谷地，是天山造山帶中的山間盆地。綜合現有研究資料可將賽里木湖區構造演化歸納為三個階段：
1、前震旦紀眾多古老地塊的拼合過程。至震旦紀主體開始形成統一的克拉通地塊，普遍接受了以震旦紀冰磧岩和寒武紀初含磷巖係為代表的統一蓋層沉積。
2、早、中古生代新疆板塊的裂解和再拼合演化過程。從寒武紀中期開始裂解，到最後於晚石炭世末期，全部完成了複雜多樣的大陸板塊的擴張分離、俯衝碰撞的拼合歷史，最終形成了新疆現今的基本大地構造格架。
3、晚古生代至今的新疆陸內構造演化階段。石炭紀之末，二疊紀之初，現今歐亞板塊的雛形已經形成，新疆已成為這一全球性巨型板塊的組成部分，但在它的南側，還先後面臨著古特提斯洋的封閉，新特提斯的開啟與最終關閉和青藏高原的形成。這些最終促成了構造陷落湖——賽里木湖。
賽里木湖湖水淡化的原因主要是：湖西北部水域距離湖西最大的河溝查干果勒較近，低礦化的高山雪水進湖區稀釋所致。2010年以來，由於暖溼氣候的影響，入湖水量增多，礦化度及主要離子有減小趨勢，碳酸鹽含量增加指示了湖泊水體淡化，湖泊處於逆向演化階段。
賽里木湖景區共劃分為環湖風光遊覽區域、草原遊牧風情區域、生態景觀保育區、天鵝及其它珍稀鳥類棲息地保護區、旅遊綜合服務區、原生態環境保持區等6個功能區。確定了賽里木湖中央核心部位水體、西海天鵝溼地草甸水體棲息地、查干郭勒冰雪生態探險景區3塊特級保護區。
賽里木湖，古稱“淨海”，位於中國新疆博爾塔拉州博樂市境內的北天山山脈中，緊鄰伊犁州霍城縣，是一個風光秀美的高山湖泊。湖面海拔2071.9米，東西長30公里，南北寬25公里，面積453平方公里平均水深46.4米，最深處達106米，蓄水量210億立方米。賽里木湖位於中國新疆維吾爾自治區西部伊寧市西面，絲綢之路的北道，博樂市西南90餘公里天山西段的高山盆地中，烏魯木齊--伊犁公路沿湖南岸穿過。賽里木湖以神奇秀麗的自然風光享譽古今中外。賽里木湖湖面海拔2073米，東西長約30公里，南北寬約25公里，周長90公里，水域面積455——460平方公里，呈橢圓形，最大水深92米，蓄水總量210億立方米，是新疆海拔最高、面積最大的高山冷水湖。湖水除周圍一些小河注入外，主要靠地下水補給。由於所處位置較高，蒸發量較大，湖水礦化度為3克/升左右，略帶鹹味，屬微鹹湖。賽里木湖有著諸多稱謂：因是大西洋的暖溼氣流最後眷顧的地方，所以被稱作大西洋最後一滴眼淚；賽里木湖古籍亦稱天池。當地人稱呼賽里木湖為三臺海子，因清代在湖的東岸設有鄂勒著依圖博木軍臺（即三臺）而得名。賽里木湖古稱“西方淨海”，蒙古語稱“賽裡木淖爾”，意為“山脊樑上的湖”，突厥語中“賽裡木”意為“平安”之意。而賽里木湖是哈薩克語，是祝願的意思；因傳說賽里木湖是由一對為愛殉情的年輕戀人的淚水彙集而成的，又被稱為天池和乳海。底蘊古往今來不少詩人雅士對賽里木湖作了大量生動描述。公元1221年邱處機在《長春真人西遊記》中寫到：“大池方圓二百里，雪山環之，倒影池中，名之曰天池”，清中葉洪高吉讚美賽里木湖為“淨海”。清末文人宋伯魯以“四山吞浩森，一碧拭空明”的詩句，描繪了賽里木湖雄曠清澈的自然景觀。詩人艾青曾一往情深地留下這樣的詩句，“你寶石蘭的湖水/一見便教人心神蕩”。自乾隆28年(1763年)起，清政府將賽里木湖列入需每年都要舉行祭典的名山大川之一。傳說賽里木湖傳說是由一對為愛殉情的年輕的蒙古族戀人的淚水彙集而成的。在很久很久以前，在還沒有賽里木湖的時候，這裡是一個盛開鮮花的美麗草原。草原上，有一位叫切丹的姑娘與叫做雪得克的蒙古族青年男子彼此深深相愛，可是兇惡的魔鬼貪婪切丹姑娘的美色，將切丹抓入魔宮，切丹誓死不從，伺機逃出魔宮，在魔鬼們追趕下，切丹被迫跳進一個深潭。當雪得克勇拼後趕來相救時發現切丹已經死去，萬分悲痛中也跳入潭中殉情而死，剎時，潭裡湧出滾滾濤水，於是，這對戀人的真誠至愛和悲痛淚水，化成了賽里木湖。