北咸海(哈萨克语:Солтүстік Арал теңізі;俄语:Северное Аральское море)以前是咸海北边的一部分,现在其水源主要来自于锡尔河。
20世纪60年代,北咸海还是苏联地界,由于大规模的粗放农业开发需要灌溉用水,锡尔河下游水量减小,咸海水位逐渐降低。1986年,咸海已经露出较多湖床,将咸海一分为二:北部就是现在的北咸海,而南边的南咸海后来继续干枯,分为东咸海与西咸海。这几个小湖泊在90年代仍然在缩小,其中北咸海的水还要流进南咸海,导致其迅速缩小。到2005年,独立以后的哈萨克斯坦在北咸海出水口修建科卡拉尔大坝(俄语:Кокаральская плотина),将北咸海的水流出去的通道堵起来,此后北咸海的水位又重新回升。
2003年时,北咸海湖水深度只有30米,面积也只有得2550平方公里(根据日本宇宙航空研究开发机构的数据是3200平方公里);通过哈萨克斯坦的努力,北咸海湖水个水面在2008年已经从2003年的水平升高了12米,湖深达到42米,面积也扩大至3300平方公里(日本宇宙航空研究开发机构个数据则是3600平方公里)。湖水含盐度降低,水中鱼类增多,渔业也慢慢得以恢复。