柴窝堡湖水系无干流， 是由中天山的喀拉乌成山北坡、博格达山流入柴窝堡盆地的地表径流、潜水和柴窝堡盆地内的湖泊、沼泽等组成的较为闭合性水系。

柴窝堡湖南侧有发源于天格 尔山北坡的乌什城沟、张家沟和小东沟的水流汇入；北侧有发源于博格达山南坡 的三个山河、白杨沟河、苏拉夏沟等水流汇入。柴窝堡湖周边区域地下水水质优良，是乌鲁木齐市重要饮用水水源地之一，主要涉及三类水源保护区，分别为地下水源一级保护区，包括位于柴窝堡湖北侧的柴北水源地和位于柴窝堡湖西侧的 柴西水源地；二级水源保护区，西、南至辖区边界，东至柴窝堡湖，北至柳树沟 一带；准水源保护区，主要位于二级水源保护区外围，以及三个山河两侧。