Adıyaman'ın Gölbaşı ilçesinde bulunan ve ilçeye adını veren Gölbaşı Gölü, ilçe merkezinde yer almaktadır. Gölbaşı ilçesi sınırları içinde bulunan Gölbaşı, İnekli ve Azaplı gölleri arasında en büyüğüdür. Oluşumu, karstik tektonik göller grubunda yer alır. Gölbaşı Gölü'nün kuzeydoğu ve güneybatı tarafındaki çöküntü hendeğinin yüksekliği 863 metredir. Gölün suyu tatlıdır, ancak içmeye uygun değildir. Gölün uzanışı doğu-batı yönünde olup, güneyinde az miktarda ovalık alan ve sonrasında ise platoluk alan bulunmaktadır. Bazı yerlerde de alüvyon saha mevcuttur.

Gölbaşı Gölü, kar, yağmur ve küçük derelerin yanı sıra tabanında bulunan kaynaktan beslenmektedir. Batı yönündeki bir kanalla Azaplı Gölü'ne bağlantı yapar. Gölleri birbirine bağlayan bu kanallar, ileriki tarihlerde su sporlarına elverişli bir konumda olacaktır. Bu özelliği ile de GAP Mesire Alanı olarak ilan edilmiştir.

Adıyaman ili Gölbaşı ilçesi sınırları içinde bulunan Gölbaşı Gölü, İnekli Gölü ve Azaplı Gölü'nün içinde bulunduğu 1687 hektarlık alan, sulak alan ekosistem vasfındadır. Bu göller alanı, 2873 sayılı Milli Parklar Kanunu'nun 3. maddesine göre 28.06.2008 tarihinde "Gölbaşı Gölleri Tabiat Parkı" olarak ilan edilmiştir.

Göçmen ve yerli birçok kuş türünü barındıran Gölbaşı Gölü'nün çevresi, yumurtlama, yavru çıkarma ve bu hayvanlara mevsimlik yaşam alanı sağlama işlevi görmektedir. Bu göller, ötücü ve su kuşlarının yanı sıra balık türleri ve suda yaşayan diğer canlıları da bünyesinde barındırmaktadır. Gölbaşı Gölü'nün çevresinde sazlıklar ve çeşitli otsu, odunsu bitkiler de bulunur. Bu alanlarda yaşayan kuşların yoğun olduğu dönemlerde kuş gözlemleri yapılması amacıyla Bağlarbaşı Köyü'nde kuş gözlem evi, kuş gözlem kulesi, seyir terası ve sunum binası yapılmıştır. Gölbaşı Gölü'nün yanında, buraya gelen ziyaretçilerin göl manzarası seyretmek ve spor yapmak için yürüyüş yolu, oturma yerleri ve çocuklar için oyun alanları vardır.

Akdeniz Bölgesi ile Güneydoğu Anadolu Bölgesi arasında en önemli sulak alanı oluşturan Gölbaşı Gölü, İnekli Gölü ve Azaplı Gölü, Doğu Anadolu fay zonunda, Gölbaşı depresyonunda bulunur. Tatlı su ekosistemi ile zengin bir biyolojik çeşitliliğe sahip olan Gölbaşı Gölleri, Afrika ve Avrupa arasında uçan göçmen kuşların kullandığı göç yolu üzerinde yer almaktadır. Ancak Gölbaşı Gölleri, bazı yanlış kullanımlar nedeniyle tehlike altındadır. Özellikle 1970 ve 1980'li yıllarda göllerin çevresindeki bazı alanların yöre halkı tarafından kurutulması, içme ve kullanma suyu olarak Gölbaşı Gölü sularından faydalanılması, göller ve sahip oldukları ekosistemi olumsuz yönde etkilemektedir.