Образовано плотиной Токтогульской ГЭС на реке Нарын[4]. На северном побережье расположился город Токтогул. Объём чаши ГЭС составляет 19,5 км³. На 22 июля 2010 года объём воды составлял 18 миллиардов 207 миллионов кубометров[5]. В каскад Токтогульских ГЭС входит две станции — непосредственно Токтогульская мощностью 1200 МВт и Курпсайская мощностью 800 МВт[6]. Температура воды варьируется от +5 °C в январе, до +30 °C в августе.[источник не указан 76 дней]
Строительство велось более десяти лет и было завершено к середине 1970-х годов. Заполнение началось в 1973 году.[источник не указан 76 дней]
В зависимости от интенсивности таяния высокогорных снегов и темпов расхода воды из резервуара гидроагрегатами Токтогульской ГЭС его уровень сильно колеблется. При максимальном уровне воды в водохранилище — 19,5 миллиарда кубометров, нормальным считается уровень — 17,3 млрд кубических метров, полезный объём воды составляет 14 миллиардов, а «мертвый» (остановка ГЭС) — 5,5 млрд кубометров. Например, 30 марта 2021 года уровень воды снизился до «тревожных» 8,742 млрд кубов[7].
В 2024 ситуация на Токтогульском водохранилище стала самой критической за последние 5 лет. 2 февраля 2024 года произошла авария на ТЭЦ Бишкека, которая способствовало увеличению нагрузки на ГЭС, включая Токтогульскую. Это привело к увеличенному расходу воды в водохранилище, которое в свою очередь несет опасность спуска воды до «мертвого» уровня. По данным на 4 марта 2024 года, уровень воды в Токтогульском водохранилище — 7 млрд 753 млрд кубов[8]. В начале марта 2024 года власти начали реконструкцию гидроагрегата № 1[9]. Это привело к проведению «регулировочных» мероприятий на территории столицы, а также в регионах республики в сфере энергетики[10].
Токтогу́льское водохрани́лище // Географический энциклопедический словарь: географические названия / Гл. ред. А. Ф. Трёшников. — 2-е изд., доп. — М.: Советская энциклопедия, 1989. — С. 482. — 592 с. — 210 000 экз. — ISBN 5-85270-057-6.