Озеро Улуг-Коль расположено в северной части слегка всхолмленной безлесной Карасукской степи в 40 километрах на запад от города Черногорска.
Озеро имеет овальную форму, размерами 4,5 километра в длину и до 2 километров в ширину. В северной части расположен треугольный полуостров, вдающийся в озеро почти на километр. Максимальная глубина достигается в восточной половине и составляет 2 метра.
Питание озера Улуг-Коль осуществляется преимущественно за счет атмосферных осадков и подземных стоков озерной долины. Во влажные периоды озеро обычно полноводное, в засушливые годы оно существенно уменьшается в размерах и отступает от берегов. Берега на значительном протяжении низкие, топкие, песчано-илистые. Северный берег существенно заболочен. Дно озера ровное, пологое.
Здесь зафиксировано самое крупное в Средней Сибири поселение кулика-шилоклювки, занесённого в Красную книгу РФ. Многие виды птиц, занесенные в Красную книгу, останавливаются здесь весной и осенью во время пролетов. В августе на озере формируется скопление водоплавающих птиц общей численностью 5 -- 8 тыс. особей. В период весенних и осенних миграций угодье является промежуточным этапом для пролета тысяч уток, гусей, лебедей и особенно куликов. Озеро Улуг-Коль является ключевой орнитологической территорией международного статуса, входит в состав водно-болотных угодий, внесённых в Перспективный список Рамсарской конвенции.
Озеро входит в состав Заповедника "Хакасский" и является частью участка "Камызякская степь с озером "Улуг-Коль"
