Sie umfasst nicht nur die feuchten und sumpfigen Schwemmgebiete von Ural und Wolga nördlich des Kaspischen Meeres, sondern auch das gesamte bis zu 1023 m tiefe auf 995 m Tiefe mit Wasser gefüllte Becken dieses Sees und dessen unter dem Meeresspiegel liegende Uferbereiche. Die tiefste – trocken liegende – Stelle der Senke befindet sich östlich des Kaspischen Meeres, wo sich das Gelände in der Karagije-Senke 132 m unter der 0-Meter-Höhenlinie befindet.
Der höchste Punkt in der Kaspischen Senke ist der Berg Bolschoje Bogdo am SalzseeBaskuntschak.