총면적 약 30만평으로 국내 최대의 인공 호수가 조성되어 있다. 물과 나무 등 자연적 요소를 도입하여 도시인들이 접하기 힘든 자연생태계를 재현한 환경공원으로, 1996년 5월 4일 개장하였다. 고양시의 새로운 명소가 되어 고양시민을 비롯한 인근 수도권 시민들의 새로운 휴식공간으로 각광받고 있으며, 호수와 어우러진 주변 경관과 호수를 이용한 다양한 레크리에이션 장소로도 이용된다. 100여 종의 야생화와 20만여 그루의 수목, 잔디광장, 수변광장, 인공섬, 약초섬, 자연학습원, 팔각정, 야외무대, 보트장, 자전거 전용도로, 야외 식물원, 어린이 놀이터, 인공폭포, 광장, 다목적 운동장, 조류사 등 다양한 시설을 갖추고 있다. 공원은 호수 중간에 떠 있는 달맞이섬을 경계로 두 부분으로 나누어지는데, 북쪽은 자연의 호수 그대로의 모습을 간직하고 있고, 남쪽은 인공호로 여러 미관 광장과 분수 등으로 아름답게 꾸며져 있다. 이 섬에는 월파정이라는 팔각정이 세워져 있다. 공원 한가운데에는 고사분수가 있어 여름철 낮시간 동안에는 10m가 넘는 물줄기를 뿜어낸다. 공원 중앙에 있는 한울광장에서는 스케이트보드나 롤러블레이드 동호회의 대회가 벌어지기도 한다. 호숫가를 따라 7.5km의 산책로와 완만한 S자 코스 및 일직선 코스로 공원 내 일주 순환체제를 갖춘 4.7km의 자전거 전용도로가 마련되어 있다. 2만 1500여㎡ 부지에 지하 1층, 지상 2층 규모의 세계꽃박람회기념전시관은 꽃박람회 기간에만 개방된다. 2만 1500㎡ 규모의 자연학습원에는 한국 특산종인 구상나무, 희귀한 수양벚나무, 제주도 왕벚나무 등이 자라며, 제비꽃·낭아초·은방울꽃·참나리·궁궁이 등 108종의 수중식물·습생식물·수변식물들이 심어져 있고, 구절초·도라지·더덕 등 독특한 향기가 나는 자생 약초와 함께 자연석과 갈대숲이 어우러져 있다. 이용시간은 4~10월의 하절기에는 오전 5시~오후 10시, 11~3월의 동절기에는 오전 6시~오후 8시이며, 입장료는 무료이다. 주차장은 1,050대 규모이다. 호수공원의 정면에 위치한 정발산에서는 일산신도시를 한눈에 내려다볼 수 있으며, 호수공원에서 자동차로 10분 거리에 통일전망대가 있다.