新疆大头鱼体长80厘米～94厘米，体重12千克～14千克，最重的可达50千克～60千克。身体肥大，呈长梭形状，稍微侧扁。头部占身体的比例较大，吻部扁平，呈楔形。体背青灰色，腹部银白色，每个鳍均呈浅橙红色，体表有很多不规则的黑褐色斑点。
新疆大头鱼的分布区仅限新疆南部喀什、莎车、阿瓦提、焉耆、乌拉斯台、若羌、克孜河和博斯腾湖等地的塔里木河水系。
新疆大头鱼是随着青藏高原的抬起而逐渐形成，并定居于西北地区的物种，生活在海拔1000米～2000米之间。栖息地大多河床宽阔，底质多为土壤，沿岸多为放牧草场。大量的有机质和无机盐冲流入水，鱼类饵料生物丰富。
新疆大头鱼是我国的特有动物，曾是重要的经济型鱼类之一。它的个体大，肉嫩如豆腐，汤鲜如牛奶，鱼头比例大，丰腴富有脂肪，是新疆南部一带民间的传统滋补品。1958年，新疆生产建设兵团在阿克苏上游地区建立了捕鱼队，1958年～1965年，捕捞的新疆大头鱼年产量达140吨～260吨，以后，产量逐渐减少，直到绝产。到了1987年，连1条大头鱼都难以发现了。
使新疆大头鱼资源遭到严重破坏的主要原因之一是塔里木水域上、中、下游及各支流水利设施的不断建设，众多的河闸、大坝、水库、扬水站等隔绝了其溯河产卵的洄游通道，致使其无法进行正常繁殖活动。
1965年以前，新疆大头鱼生活的水域群落组成较为单调，仅有塔里木裂腹鱼、条鳅鱼等少数种类，而新疆大头鱼是其中较大的一种，处于该水域食物链的顶极位置，很少有竞争对手。20世纪70年代，由于进行了大规模的所谓“北鱼南调”，使该地鱼类的群落组成产生了很大的变化，达到30多种，并且带入了凶猛的食肉类赤鲈，使新疆大头鱼在生存竞争中处于不利地位，每况愈下，最终到了如此严重的地步。
虽然现在有关部门正在采取措施，把它列为国家一级重点保护动物，严格保护残存的野生资源，并积极进行有关研究工作，但新疆大头鱼对环境的要求较为严格，成熟晚，需要7年左右的成长期，繁殖率也低，在种群数量过低的情况下，要复原不是那么容易了。
