Sjøen har en form som kan minne om et skohorn. Den nordligste tredelen kalles Neusiedler Bucht og det smaleste stedet er Illmitzer Seenge.
Av innsjøens areal på 320 km² (hvorav 180 km² er sivbelter)[2] ligger rundt tre fjerdedeler i Østerrike. Neusiedler See er med dette Østerrikes største innsjø. Østerrikes andel av Bodensee er meget liten og andre innsjøer i landet er betydelig mindre.
Innsjøen ligger 115 moh. Den har et tilsigsfelt på 1 120 km². Dette omfattes kun av noen få, små elver (bl.a. Wulka). Disse bidrar bare 20 % til vanntilføringen. Den øvrige tilføringen kommer av direkte nedbør og tilsig. Vannspeilets høyde, og dermed arealet, varierer derfor gjennom året. For å unngå oversvømmelser ved høy vannstand, sluses vann via en kunstig kanal (Einser-Kanal) til elven Rabnitz. Dette utgjør i gjennomsnitt 10 % av innsjøens vanntap. Resten skyldes fordampning.
Innsjøen er 36 kilometer lang og mellom 7 og 14 kilometer bred. Oppsiktsvekkende nok, har innsjøen en gjennomsnittlig dybde på kun én meter. Størst målte dybde er 1,8 meter.
Neusiedler See har ingen naturlige avløp og kalles derfor steppesjø. Vannet har noe høyere saltinnhold (2 ‰) enn ferskvann og kan derfor betegnes som brakkvann (definert som saltinnhold mellom 1 ‰ og 10 ‰). Saltkonsentrasjonen skyldes i hovedsak oppløselige salter som skilles ut fra sedimentære bergarter som utgjør deler av innsjøens bunn.
