Озеро находится в межгорной котловине, расположенной между реками Аргунь и Онон. Частично входит в состав Даурского заповедника. У озера Зун-Торей неустойчивый водный режим: во влажные годы оно разливается, а в засушливые почти полностью высыхает. Цикличность водного режима в значительной мере обусловлена климатом, характерным для Даурии, где наблюдаются 30-35-летние климатические циклы, во время которых засушливый период сменяется влажным. Согласно литературным данным, в годы повышенной водности площадь водного зеркала озера достигает 302 км². При этом его длина 23 км, ширина — 13 км. Зун-Торей – 2-е озеро Забайкальского края (после озера Барун-Торей) и 43-е озеро России по площади водного зеркала. С наступлением засушливых лет уровень озера начинает резко снижаться. Расположенное рядом более мелкое озеро Барун-Торей высыхает быстрее. На протяжении ХХ века Торейские озера пересыхали четырежды; однако если озеро Барун-Торей пересыхало практически полностью, то Зун-Торей мог сохранять часть своей акватории, превращаясь в мелкие разрозненные озерца. Последнее пересыхание озёр наблюдалось в начале 2010-х гг., когда Зун-Торей, в отличие от Барун-Торея, сохранил значительную часть своей акватории. При наполнении Зун-Торей имеет округлую форму, слабоизрезанную береговую линию и один остров, который при понижении уровня воды в водоёме превращается в полуостров. Берега преимущественно пологие. При высоком уровне средняя глубина озера 1,5-1,6 м, а наибольшая, отмеченная в его северной части — 6,7 м. Дно озера илистое. Ледостав на Зун-Торее продолжается с октября-ноября по апрель-май. К середине января толщина льда достигает метра и более. В конце зимы по западному побережью формируется линия торосов, периодически достигающих полутораметровой высоты. Вода в водоеме мутная, молочно-белого цвета, прозрачность — 0,05-1 м.