Большой (Верхний) пруд является самым крупным водоёмом каскада. Его площадь составляет 1,5 гектара, ширина — до 80 метров, глубина 2-2,5 метра, длина — 200 метров. Расширяется к северу, в южной части закруглён, на северо-востоке имеет залив длиной 45 метров. В заливе расположен остров размером 10х30 метров. С северной стороны находится земляная дамба. Дно водоёма в 2005 году сделали песчаным, ранее оно было глиняным. В том же году произвели укрепление берегов с использованием сосновых брёвен.

Большой пруд был устроен на речке Раменке. Сегодня она, пройдя через каскад Воронцовских прудов, течет в трубах под Ленинским проспектом и проспектом Вернадского.

Свой современный вид пруды получили после реконструкции 2005-2007 годов. Именно тогда они во второй раз за всю историю были спущены и почищены, а в южной части Большого пруда построили деревянный мост, который очень полюбили гости парка.

Зимой на Большом пруду устраивают проруби для крещенских купаний, летом работает пункт проката лодок. Купание в водоёмах запрещено.