衡水湖，俗称“千顷洼”，又叫“千顷洼”水库”，湖面75平方公里（在冀州境内57平方公里，桃城区境内18平方公里）。面积与蓄水规模仅次于白洋淀，是华北平原第二大淡水湖，单体水面积位居华北第一。2000年7月，被国家林业局和省政府批准为河北省衡水湿地和鸟类省级自然保护区。2003年6月，被批准为国家级自然保护区。

衡水湖物种丰富。是北温带动植物聚集地。湖区有植物383种，鱼类34种，昆虫416种，两栖爬行类17种，哺乳类20种，鸟类310种，其中，国家Ⅰ级保护鸟类丹顶鹤、白鹤、东方白鹤、黑鹳、大鸨、金雕、白肩雕等7种，Ⅱ级保护鸟类大天鹅、小天鹅、鸳鸯、灰鹤等46种。
衡水湖的历史源远流长。相传是大禹治水留下的“禹迹”。南岸冀州曾为“九州之首”，河北简称“冀”即源于此。据考证，古黄河、古漳河、滏阳河等众多河流都曾流经于此，曾经绵延百里，浩瀚无边。东汉末年，袁绍、曹操曾先后在此操练水军。至今湖区仍有众多古道河、古文化的遗迹。
国家和省一直高度重视衡水湖的保护与发展。衡水滨湖新区是河北省“十二五”时期培育经济增长新优势、加速冀中南经济区崛起的战略重点之一，是衡水市依托衡水湖统筹“一湖三区”，打造滨湖特色品牌，建设生态宜居北方湖城的重大战略举措。新区成立于2011年1月，辖衡水湖自然保护区、彭杜区和魏屯镇，总面积296平方公里。新区党工委、管委会始终坚持保护发展并重，以保护为根本，围绕打造“生态湖城示范区、旅游度假名胜区、统筹城乡先行区”，确立了建设以“水韵田园、智慧湖城”为特色定位，集旅游、度假、休闲、展示、教育、农业推广为一体，兼有城市和乡村优点的综合性新区的发展定位。