Озеро Севан занимает ¼ всей площади области. В озеро впадают 28 больших и малых рек, и только 10% вытекает из озера через единственную, берущую начало из севанского бассейна, реку Раздан. Вместе с озерами Ван и Урмия, озеро Севан было одним из трех крупных озер исторической Армении. В переводе с армянского «Севан» означает «черный Ван». До того, как человеческое вмешательство драматически изменило местную экосиситему, максимальная глубина озера составляла 95 м, а зеркальная поверхность – 1360 км². В 1933 году Верховным Советом Армении был одобрен и начат проект по осушению озера на 55 метров и использованию этой воды для орошения и получения энергии, посредством строительства гидроэлектростанций. На осушенной территории планировалось провести посадку дубов и ореховых деревьев, а также завезти в оставшуюся часть бассейна некоторые виды форели, что в десять раз увеличило бы производительность рыбной промышленности.

Удалось избежать экологической катастрофы, соразмерной с масштабом катастрофы на Аральском море, только после смерти Сталина, когда проект и его последствия были пересмотрены, построенные в разданском бассейне гидроэлектрастанции были заменены теплоэнергостанциями.
В настоящее врямя площадь поверхности озера составляет 1240 км², максимальная глубина – 80 м. В летний период вода в озере прогревается до 18°-23°. Будучи эндемическим видом, составляющим 30% всей рыбы Севана, севанская форель поставлена под угрозу исчезнования в связи с тем, что в озеро были завезены несовместимые с ней виды. В результате проведенных на осушенной территории озера археологических раскопок было обнаружено, что 3500 лет назад большая часть севанского бассейна не была покрыта водой. Был обнаружен комплекс археологических памятников доурартского периода, состоящий из циклопиеской крепости (Лчашен, Айраванк), поселений, могильников, множества курганов, грунтовых погребений.