Cubriendo una basta depresión en el noreste de la provincia se encuentra el gran de depósito de Mar Chiquita que abarca 2.000 km², aunque la cuenca es en realidad mayor, sobre todo por su lado norte, donde existen las lagunas De Los Patos y Los Porongos, y una extensa superficie de bañados que se mantienen con los aportes del río Dulce.

Las costas de la gran laguna o "mar" son bajas en casi toda su extensión, excepto en la parte oriental, donde alcanzan una altura de hasta 60 m, y reciben la denominación de "Borde" o "Bordo de los Altos". 

El punto más bajo se ha calculado que está a 50 m sobre el nivel del mar. Cuenta con una pobre vegetación halófila, de especies como el cachiyuyo y el jume, y los bosquecillos de algarrobo y arbustos espinosos, hacia el extremo oeste. La profundidad de la laguna, muy escasa en la costa (unos 40 cm), llega a 2m en el centro. Próximas a las costas occidentales se encuentran algunas islas cubiertas de pajonales, chañar y quebracho blanco. 

Sus aguas están saturadas de sales minerales en grado tan alto que, con excepción de la presencia de un pequeño crustáceo, imposibilitan toda vida animal. 

Los peces que penetran por el norte, con las corrientes del río Dulce, mueren al entrar en la laguna y sus restos, conservados y endurecidos por la sal, son arrojados en la costa del sur. Una excepción se registra en las épocas lluviosas y de gran aporte fluvial en las bocas de los ríos Primero y Segundo, donde el volumen de agua dulce traido por éstos, permite durante cierto tiempo, la formación de reducidas granjas donde sobreviven los pequeños peces arrastrados por esas corrientes.
Los río que antes se alimentaban en forma más constante, pierden su caudal antes de alcanzarla: el Dulce en los bañados y lagunas del costado norte, y el Primero y el Segundo por las mermas del riego y la absorción en los suelos.
En los últimos años la riqueza de las precipitaciones determinó, el acceso directo de los ríos tributarios, un extraordinario aumento de nivel, con desbordes periódicos que llegaron a ocasionar daños en las propiedades e instalaciones hoteleras de las costas bajas del sur.