Senkningen er et av de største flate lavlandsområdene i Sentral-Asia, og dekker rundt 200 000 km². Elvene Volga og Ural renner gjennom senkningen før de munner ut i Det kaspiske hav via omfattende elvedeltaer med store våtmarksområder. Mesteparten av Rynørkenen ligger innenfor senkningen. Store deler av Den kaspiske senkning ligger under havnivå. Karagije, det laveste punktet i Kasakhstan på 132 meter under havnivå, ligger i senkningen. Mange geologer mener at Det kaspiske hav og senkningen ble dannet av tektoniske krefter.