大乌兰河发源于奥布希叙尔特高地的西南坡，向西流入萨马拉河。尽管名字意为“大乌兰”，它比相邻的小乌兰河还短。河流上游谷地狭窄，下游则逐渐开阔，河水在宽阔的泛滥平原上蜿蜒，留下旧河道和曲流。融雪是主要水源，春季水位明显上涨，夏季流量则较低。