Litlisjór er stærsta vatnið í Veiðivatnaklasanum og er jafnframt í hópi þeirra elstu, ásamt Grænavatni, Ónýtavatni og Snjóölduvatni. Vatnið er 7,5 km að lengd og mest um 3 km að breidd, og 9,2 km2 að stærð. Mesta dýpi er 16 m við austurströndina, en annars er vatnið frekar grunnt vatn. Smá seitlur eru í vatnið í norðaustur botninum en annars er ekkert yfirborðsrennsli sýnilegt í vatnið. Talsvert vatnssteymi er inn í Svelginn í suðvesturendanum og þar sígur vatnið niður og berst neðanjarðar, líklega í Grænavatn.

Litlisjór var talinn fisklaus þar til sett voru í hann klakseið upp úr 1970. Litlisjór var opnaður fyrir veiði árið 1980 og hefur síðan verið eitt aflamesta vatn í Veiðivötnum. Netaveiði hefur frá upphafi verið leyfð í Litlasjó á haustin. Urriði er í Litlasjó og aðalfæða hans eru vatnabobbar og hornsíli. Svolítið sjálfklak er í Litlasjó en annars hefur veiðinni verið haldið uppi með reglubundum seiðasleppingum.