Hồ Ba Bể là một trong số không nhiều hồ nước ngọt tự nhiên lớn và đẹp của thế giới trên các vùng núi. Hồ được hình thành trên núi karst từ khoảng 10.000 năm trước đây, với lịch sử địa chất lâu dài, phức tạp, có thành phần các loại đất, đá đa dạng và cấu trúc địa chất độc đáo. Sự kết hợp của môi trường, khí hậu, địa chất, địa mạo nơi đây đã khiến hồ Ba Bể trở thành khu vực đa dạng sinh học, với hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới. Xung quanh hồ có khoảng 1.268 loài thực vật bậc cao có mạch, 470 loài động vật có xương sống, trong đó, có 81 loài thú, 234 loài chim, 30 loài bò sát, 18 loài lưỡng cư và 107 loài cá. Theo đánh giá của các nhà khoa học, trong khu vực Ba Bể có ít nhất 367 loài bướm và nhiều loại động vật không xương khác.
Toàn bộ khu vực danh lam thắng cảnh hồ Ba Bể có những cảnh quan đặc biệt, như cao nguyên karst, thác Đầu Đẳng, hẻm vực karst sông Năng, hồ Ba Bể, hệ thống các hang động. Hồ Ba Bể còn có nhiều địa điểm liên quan đến các truyền thuyết, di tích khảo cổ, sinh hoạt văn hoá, tín ngưỡng và cảnh đẹp thiên nhiên khác, như ao tiên, động Tiên, gò An Mã, gò Bà Goá…
Khu vực hồ Ba Bể có vẻ đẹp tự nhiên và thẩm mỹ đặc biệt, bao gồm 3 hồ nhỏ, nhận nước của 2 con sông chính ở đầu nguồn phía Nam của hồ và đổ vào sông Năng tại phía Bắc. Hồ chưa bao giờ bị cạn khô, nước luôn trong và sạch.
Hồ Ba Bể được biết đến như một nơi có cảnh đẹp tự nhiên và thanh bình, với những giá trị nổi bật:
- Hồ Ba Bể là một vùng karst duy nhất có kiến tạo đặc biệt, có cảnh đẹp tự nhiên và thẩm mỹ đặc biệt, tiêu biểu cho quá trình phát triển và tiến hoá lâu dài và phức tạp của địa chất, địa mạo.
- Hồ Ba Bể là hồ nước ngọt tự nhiên, có cơ chế hình thành vào loại độc đáo, nằm ở độ cao 150 m so với mực nước biển, có độ sâu trung bình từ 17 - 23 m, sâu nhất là 35 m, chứa khoảng 90 triệu m3 nước. Trên mặt hồ có các đảo karst, xung quanh là rừng nhiệt đới thường xanh trên núi đá vôi.- Hồ Ba Bể còn có tầm quan trọng quốc tế về đa dạng sinh học, với nhiều loài quý hiếm. Theo thống kê, tại khu vực Ba Bể hiện nay có 51 loài thực vật quý hiếm đang bị đe dọa, trong đó có 37 loài có tên trong danh sách đỏ Việt Nam năm 1996; 21 loài có tên trong sách đỏ IUCN, năm 2004 và 51 loài thực vật đặc hữu của nước ta. Tương tự, hệ động vật của Ba Bể cũng khá đa dạng, với 51 loài có tên trong danh sách đỏ Việt Nam năm 2000 và 26 loài có tên trong sách đỏ IUCN, năm 2004.
- Vườn Quốc gia Ba Bể là địa bàn sinh sống quan trọng của quần thể các loài và phân loài có nguy cơ tuyệt chủng, như voọc đen má trắng cũng như các loài lưỡng cư, bò sát có nguy cơ tuyệt chủng ở cấp quốc gia.
Kết quả thăm dò, khai quật khảo cổ cho thấy, từ xa xưa khu vực Ba Bể đã từng là nơi cư trú của người tiền sử:
- Tại hang Thẳm Thinh (Quảng Khê) đã tìm thấy các công cụ lao động của con người, thuộc hậu kỳ đá cũ (Pleistocen muộn, 15.000 - 20.000 năm trước đây). Một số di chỉ tương tự cũng được tìm thấy ở Động Puông.
- Tại Động Puông đã tìm thấy các công cụ lao động thuộc sơ kỳ đá mới (Holocen, 10.000 năm trước đây). Cho đến nay, đây là đại diện duy nhất của nền văn hoá Hoà Bình được tìm thấy ở tỉnh Bắc Kạn.
- Tại các địa điểm Nà Cà, Nà Têm và Khau La bước đầu đã tìm thấy một số di chỉ khảo cổ thuộc hậu kỳ đá mới - sơ kỳ kim khí (4000 - 3000 năm trước đây).
- Trong các hang Động Puông và Hua Mạ đã tìm thấy một số di tích có niên đại Lê - Mạc (thế kỷ thứ 16)…
Tại vùng hồ Ba Bể, hàng năm vào ngày mùng 9 tháng Giêng, cộng đồng thường tổ chức hội xuân, thu hút nhiều khách thập phương đến tham gia. Trong lễ hội có nhiều sinh hoạt văn hóa, tín ngưỡng, tâm linh khá độc đáo, như lễ rước kiệu tại đền An Mã. Bên cạnh đó, trong hội còn có hội trại và nhiều trò chơi dân gian, như tung còn, bịt mắt bắt dê, chọi bò, kéo co và biểu diễn văn nghệ…
Vì những giá trị lịch sử, văn hóa, khoa học và thẩm mỹ đặc biệt của khu vực hồ Ba Bể, ngày 27/9/2012, Thủ tướng Chính phủ đã quyết định xếp hạng Danh lam thắng cảnh Hồ Ba Bể là Di tích quốc gia đặc biệt (Quyết định số 1419/QĐ-TTg).