La Riserva è situata pochi chilometri ad est di Montepulciano, nella parte meridionale della Val di Chiana, a ridosso del confine con l'Umbria, ed oltre all'intero specchio d'acqua comprende parte del Canale Maestro della Chiana e alcuni terreni agricoli adiacenti. Il lago di Montepulciano è un residuo della vasta palude che ha occupato gran parte della Val di Chiana fino all'epoca medicea, e rappresenta oggi una delle più importanti zone umide dell'Italia centrale. La Riserva rappresenta un importante punto di sosta per l'avifauna che si sposta stagionalmente dai paesi africani all'Europa, oltre ad essere utilizzato da numerose specie di uccelli per lo svernamento e per la nidificazione.