Средняя глубина озера 3-4 м (максимальная - 10 м), Площадь — от 2 до 4,5 тысяч км2, (из-за малой глубины водоема его площадь периодически меняется). Соленость озера тоже колеблется от 29 до 275 г/л в разные годы, в зависимости от влажности климата.
Берега озера Мар-Чикита низкие, заболоченные. В озеро на севере впадает река Рио-Дульсе, несущаяя соленые воды. С юго-западной стороны в озеро впадают реки Рио-Примеро и Рио-Сегундо, берущие начала в горах Сьеррас-де-Кордова.
В последние годы наметились тенденция к уменьшению площади озера из-за сокращения поступления в него воды и увеличения испарений.
В акватории озера находится несколько небольших островов, самый крупный из которых — Медано, занимает площадь 150 м на 2 км.
Озеро является традиционным местом гнездовий чилийских фламинго и патагонских чаек.