Организован 29 ноября 1967 г. в пределах Самарского, ныне - Кокпектинского района на площади 46000 га. Территория заказника занимает большую часть песчаного массива Кызылкум и долину нижнего течения реки Кулуджун на северо-западе Зайсанской котловины. На востоке ограничена урезом воды Бухтарминского водохранилища.
Рельеф поверхности двух типов. Первый - аллювиально-аккумулятивный, представленный равнинными закрепленными, буристо-грядовыми и незакрепленными барханными песчаными массивами, возникшими в результате эоловой (ветровой) переработки поверхности. Второй - аллювиально-эрозионный. представляющий собой надпойменные террасы Иртыша и Кулуджуна. В пойме Кулуджуна расположены три небольших озера - Казнаковское, Камбар-Карасу, Чаечье.
В заказнике произрастает около 200 видов высших растений. Большая их часть - представители различных типов пустынной растительности - кияк волоснец гигантский), астрагалы, полыни, злаки, солянки. Из кустарников - акация, жузгуны, можжевельник даурский. Редкие, краснокнижные виды - астрагал беловойлочный, кучноцветник Мейера, копеечник прутьевидный. Встречаются редколесья из сосны обыкновенной - степная форма - остатки исчезнувшего в начале XIX века ленточного Хатун-Карагайского бора. В пойме Кулуджуна распространены заболоченные разнотравнозлаковые луга. Среди барханов встречаются небольшие озера с тростником и рогозом по берегам.
Фауна земноводных представлена двумя видами - серой жабой и остромордой лягушкой. Обитает шесть видов пресмыкающихся: обычные - разноцветная ящурка, прыткая ящерица, обыкновенный щитомордник, обыкновенный уж и внесенные в Красную книгу Казахстана - зайсанская круглоголовка, глазчатая ящурка.
Среди птиц, число видов которых достигает 80, встречаются околоводные, гнездящиеся в пойме Кулуджуна: выпь, белая и серая цапли, серый гусь, кряква, большая и серощекая поганки, а также виды степей и пустынь, такие редкие краснокнижники, как дрофа, джек, стрепет.
Заказник играет определенную роль в охране млекопитающих, видовой состав которых включает 20 видов. Сюда прикочевывают на зимовку косули, численность которых может достигать нескольких сотен особей. Встречается редкий джунгарский сальпинготус. Единично отмечается степная кошка. Обычны волк, лисица, ондатра, мохноногий тушканчик, степная пищуха, хомячок Эверсмана, полевка - экономка, обыкновенная слепушонка.
Негативно влияют на сохранность фауны заказника хозяйственная деятельность и браконьерство.