Длина реки — 675 км, площадь водосборного бассейна — 24 000 км²[2]. Среднегодовой расход воды в низовье около 23 м³/с. Используется для орошения. Половодье в марте — апреле (30 дней, 86 % годового стока). Питание снеговое. Ледостав с ноября по апрель (местами промерзает до дна), весенний ледоход около 7 дней. Летом иногда пересыхает. Сток зарегулирован многочисленными плотинами.
Истоки на отрогах Общего Сырта, течёт, сильно петляя, по широкой долине среди распаханной степи; питание снеговое. Впадает в Волгоградское водохранилище ниже города Балаково.
На реке 2 крупных водохранилища: Сулакское (площадь водного зеркала — 20 км², объём — 0,115 км³)[3] и Пугачёвское. Через акваторию Сулакского водохранилища проходит трасса Саратовского оросительно-обводнительного канала, которую питает водохранилище[3].
На реке расположен город Пугачёв, сёла Беленка, Толстовка, Большая Таволожка, Старая Порубежка, Имелеевка, Клевенка, Канаёвка, Яблоновый Гай, Горелый Гай, Преображенка, Успенка, Каменка, Давыдовка, Тамбовка, Берёзово, Каменка, Пестравка, Мосты, Дмитриевка, Большая Глушица Самарской области, посёлок Заволжский, с. Малое Перекопное с. Перекопная Лука, с. Сулак, село Сухой Отрог, посёлок Береговой (Дурдом), Криволучье-Сура, Большой Кушум, Ветка, Быков отрог, Красный Яр, Кормёжка, Наумовка, Пылковка, Малый Кушум, Малая Быковка.
Иргиз, вероятно, происходит от тюркских корней, означающих излучина (тюрк. ир) и река, источник (тюрк. гиз). В 921 году Ахмед ибн Фадлан упомянул гидроним Иргиз. Определение Большой возникло уже в русском употреблении[4]. В 1727 году в докладе Синоду архиепископ Казанский Сильвестр упоминает реку как Киргиз: «по реке Киргизе из верховых городов и уездов живут раскольники, убегая от изыскания, с жёнами и детьми, многолюдно»[5].
По данным государственного водного реестра России относится к Нижневолжскому бассейновому округу, водохозяйственный участок реки — Большой Иргиз от истока до Сулакского гидроузла. Речной бассейн реки — Волга от верхнего Куйбышевского водохранилища до впадения в Каспий[2].