Река Большой Узень — степная река внутреннего стока, протекающая по Саратовской области России и Западно-Казахстанской области. Казахское название — Кара-Озен, то есть Чёрная (не пересыхающая в засуху) река. Большой Узень берёт начало на юго-западных склонах Общего Сырта, течёт в южном направлении, в пределах Западно-Казахстанской области (Казахстан) теряется среди Камыш-Самарских небольших озёр и болот. Длина реки около 400 километров (в половодье до 650 км), площадь бассейна 15,6 тыс. км2 – 2-я по площади бассейна и длине (после Волги) река Саратовской области, принадлежащая бассейну внутреннего стока, 65-я река России по площади бассейна. Основные притоки: Большая Казачка, Солянка (правые), Алтата, Ильинка (левые).
Русло реки извилистое, у берегов заросшее чаканом и камышом. Левый берег местами заболоченный. На пойме реки есть небольшие озёра. На некоторых участках русла берега обвалованы. Ширина русла 15–25 м, наибольшая – 70 м. Коренные берега крутые, высотой 2–13 м, суглинистые, поросшие редкой травой и полынью, частично кустарником. Заболоченность, озёрность и лесистость бассейна составляют по 1%. С левой стороны в Большой Узень впадает Алтата, с правой — небольшая протока соединяет с озером Сакрыл. По одной из версий Большой Узень впадал в залив Каспийского моря, отступившего на юг и оставившего после себя целую систему озёр — Камыш-Самарских, уровень которых ниже уровня Каспийского моря. Среди этих озёр есть озера с самосадочною солью, которая имеет довольно явственный горький привкус и известна под именем «узенской» соли.
Русло реки довольно глубоко, берега крутые, под Сламихином имеются пороги; в верхних частях вода пресная круглый год, в средних и нижних — к концу лета, осенью и зимою вода делается горько-солёной и негодной к употреблению.
До ввода в эксплуатации Саратовского канала реки в остальное время года представляла собой систему неглубоких плесов, разграниченных сухими перекатами. С 1973 г. в исток реки из канала подается волжская вода. В результате и облик и гидрологический режим реки резко изменился. Происходят русловые переформирования и деформации. В бассейне реки Большой Узень на территории области около 400 прудов, озер, стариц, копаней. На берегах реки расположены города Новоузенск и районный центр - село Александров Гай. У поселка Целинный на реке образовался целый водопад, который представляет собой падающий с высоты 3 метров поток воды. Находится оно на реке Большой Узень, между поселком Целинный и селом Рефлектор выше железнодорожного моста через реку Большой Узень.
По названию Большого и параллельно текущего Малого Узеней вся окружающая местность известна в народе под именем Узени. Обобщённое название этой речной географической области — краткое и хлёсткое Узени — было введено в оборот яицкими казаками. Встречается данное имя и в юридической (указы Екатерины II и Павла I) и географической (ЭСБЕ; VI том «России» Семёнова-Тян-Шанского) русской литературе. Здесь, на Узенях, располагались старообрядческие храмы и скиты; именно сюда, «уехав тайно на Узени», привёз в 1772 году отважный Чика-Зарубин спасённое после Ембулатовской катастрофы войсковое знамя. Вскоре Чика стал соратником самозванца Емельяна Пугачёва — и в полной мере разделил триумф и трагедию Лже-Петра III. Встречается данное имя и в географической литературе — напр., в V томе «России» Семёнова-Тян-Шанского.
В обрывах реки и на дне часто находили остатки мамонта (зубы, бивни — хорошо сохранившиеся, кости) и допотопного быка. Весенние разливы образуют в нижней части обширные заливные луга, обеспечивающие сеном на зимнее время сотни тысяч зимующих здесь баранов и десятки тысяч лошадей. Известны большеузеньские памятники археологии, в том числе курганные могильники со средневековыми погребениями. При археологических исследованиях могильника Мокринский найдены серебряные монеты Золотой Орды.
В 1760 г. старообрядцами была основана деревня Чертанла, при впадении реки Чертанла (тюркское "Щучья") в реку Большой Узень (из тюркского «озен» - небольшая река; долина, овраг), которой впоследствии суждено было стать городом. Для охраны этих мест от нападений кочевников по указанию правительства от Камышина между Волгой и Уралом возводится линия кордонов, а в урочище Узеней сооружается крепость. Строилась крепость по указу Екатерины II от 3 декабря 1787 года и должна была "послужить защитою и прикрытием тамошних селений от внезапного покушения со стороны неприязненных или своевольных народов". Она имела форму одиннадцатиконечной звезды, пять ворот, с внешней стороны была надежно обнесена земляным валом и глубоким рвом. В крепости находился гарнизон, было два пороховых погреба, 49 орудий. Крепость эта, называвшаяся также городом Узенем (ныне село Крепость Узень), просуществовала недолго, так как оказалась не форпостом на переднем крае, а на 75 километров сзади русского селения Александров Гай. Остатки земляного вала вокруг села Крепость Узень заметны и сейчас как свидетели далекого прошлого. В годы Гражданской войны здесь происходили ожесточённые бои между красными частями (под предводительством Чапаева и Фурманова) и белыми яицкими (уральскими) казаками. Красными была захвачена станица Сламихинская, ныне посёлок Жалпактал.
В естественных условиях сток воды на реке наблюдался только в период весеннего половодья, так как формировался почти исключительно талыми водами. В летний период река на перекатных участках повсеместно пересыхала и оставалась только в отдельных разобщенных плёсах, где осолонялась. Средняя дата начала весеннего половодья приходилась приблизительно на 1 апреля, окончания – на 6 мая. Вскоре после окончания половодья устанавливалась устойчивая и продолжительная межень, в течение которой сток полностью прекращался. С 1973 г. Саратовским оросительно-обводнительным каналом каждый год с 15 апреля по 15 ноября осуществляется подача волжской воды в исток р. Большой Узень. В результате этого гидрологический режим резко изменился: сток в летний период стал отмечаться почти вдоль всей реки. Замерзание реки начинается во вторую декаду ноября. Ледостав продолжается 155–160 дней. Максимальная толщина льда к началу марта достигает 90–100 см, средняя – 60–65 см. Река вскрывается ото льда 4–5 апреля. Средняя продолжительность весеннего ледохода 2–3 дня, наибольшая – 6–8 дней, в отдельные годы ледохода не бывает.
По химическому составу вода реки относится к хлоридному классу и кальциевой группе (при высоких величинах минерализации воды – к натриевой группе). Минерализация воды изменяется от 227 до 1340 мг/л. По качеству вода в реке соответствует очень загрязнённой. Бассейн реки в пределах Саратовской области почти полностью распахан. Здесь около 400 прудов, озёр, стариц, копаней. На самой реке 22 плотины.
В реке в настоящее время водятся рыбы 25 видов: лещ, судак, щука, сом, жерех, сазан, бёрш, налим, язь, голавль, толстолобик, белый амур, окунь, карась золотой, карась серебряный, линь, плотва, краснопёрка, чехонь, густера, уклея, елец, ёрш, пескарь, горчак. Основные промысловые виды – это карась, лещ, щука, окунь, плотва, судак, густера, а также речной рак. Водная фауна представлена животными обитающими, как в прибрежной зоне – стрекозы, лягушки, так и в толще воды – хищные жуки- плавунцы, водяные клопы. На дне обитают личинки насекомых, моллюски, ракообразные. Среди земноводных, самые распространенные озерная лягушка, зеленая жаба. Они живут вблизи водоемов, далеко от воды не уходят.
В районе гнездятся 53 вида птиц, а численность их в летний период – 131,4 особи на км2. Большое количество птиц привлекают искусственные и естественные водоемы. Их основные обитатели – утки и кулики. По видовому составу и экологическим группам богата фауна млекопитающих. Некоторые распространенные отряды: насекомоядные, включают в себя мелких (обыкновенный ёж) и очень мелких (землеройки) зверьков. Много кротов. Из зайцеобразных обитает всего один вид - заяц русак.