Водохранилище расположено на восточном склоне Уральского хребта в бассейне реки Сысерть, где сливаются реки Полдневая и Северная Сысерть, на расстоянии около 50 км от Екатеринбурга. На реке Сысерти в начале 19-го века появилось немало водоемов, в связи со строительством железоделательных заводов. Верхне-Сысертский пруд – самый живописный из них. Образован в 1849 году.
В рамках подпрограммы «Экологическая безопасность Свердловской области» государственной программы «Обеспечение рационального, безопасного природопользования и развития лесного хозяйства на территории Свердловской области до 2024 года» 23.10.2020 Выполнен выпуск молоди (личинок белого амура) в Верхне-Сысертском водохранилище.
