Озеро вплотную примыкает к уступу высокой террасы реки Волга. Водоём расположен в 1 км к югу от озера Средний Кабан и входит в озёрную систему Кабан.

Уровень воды в Верхнем Кабане на 2 м выше, чем в озёрах Нижний и Средний Кабан (отсюда название).

Площадь водного зеркала 25 га, объём 1325 тысяч м3. Длина около 1 км, ширина 250–300 м. Средняя глубина 6,5 м, максимальная глубина 13,7 м.

По происхождению котловина Верхнего Кабана, как и других озёр системы Кабан, является древней старицей реки Волга, углублённой карстовыми процессами. С озёрами Нижний и Средний Кабан Верхней Кабан гидрологической связи не имеет. В юго-западной части озера имеется протока, через которую в весеннее половодье избыток воды уходит в болотно-озёрный комплекс, расположенный между посёлками Мирный и Отары.

Питание озера смешанное: за счёт атмосферных осадков и грунтовых вод.

Вода мягкая, слабоминерализованная, гидрокарбонатно-кальциевого типа; отмечается дефицит кислорода в зимнее время и наличие сероводорода у дна. Качество воды соответствует категории умеренно загрязнённых вод, но при этом Верхний Кабан является наиболее чистым среди озёр системы Кабан.

Флора и фауна Верхнего Кабана более разнообразны. В альгофлоре насчитывается около 80 видов водорослей; из высших растений в прибрежной зоне доминируют рогоз, тростник, рдесты и элодея канадская. Из редких видов беспозвоночных встречаются водяной скорпион и ранатра. Орнитофауна озера представлена чайкой озёрной, крачкой речной, кряквой, поганкой большой; из млекопитающих обитает ондатра.