乌伦古河是一条自东向西流的较大河流，发源于中国境内的阿尔泰山东段，主要支流有四条：大青格里河、小青格里河、发源于青河县北部的查干河以及发源于蒙古国阿红土达坂附近，经塔克什肯流入中国的布尔根河。这4条河在青河县境内汇成乌伦古河，沿准噶尔荒原北部额尔齐斯河南边与其平行缓缓西流，直到福海县境内汇成乌伦古湖，全长725公里，干流长95公里，年径流量为10.7亿立方米。乌伦古湖又叫布伦托海，是乌伦古河的尾闾湖，蓄水量和水域面积取决于乌伦古河的流量大小而不稳定。1961年，乌伦古湖的水域面积是149.8万亩，1980年为134.2万亩。平均水深7.3米，水面海拔486米，是中国十大内陆湖泊之一。