乌伦古湖深居内陆，水汽输送量小，降水稀少，入湖径流量小。区域气候干燥，蒸发旺盛，没有径流流出湖泊，地表径流带来的盐分在湖中不断积累，形成咸水湖。

上世纪60年代后，乌伦古河流域人口、耕地猛增，乌伦古湖水位下降，湖水水质恶化。由于湖面下降，湖滨的沼泽面积逐渐减少，沙堤、沙滩面积日渐增加。为缓解乌伦古湖进一步萎缩，当地人们挖穿了乌伦古湖与额尔齐斯河的分水岭，引额尔齐斯河河水补给乌伦古湖。