तांगानिका झील अफ़्रीकी महान झीलों में से एक है। यह आयतन की दृष्टि से दुनिया की दूसरी सबसे बड़ी मीठे पानी की झील है और साइबेरिया की बैकाल झील के बाद दूसरी सबसे गहरी है। यह दुनिया की सबसे लंबी मीठे पानी की झील भी है। यह झील चार देशों - तंजानिया, कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य (DRC), बुरुंडी और ज़ाम्बिया - के बीच साझा है।
झील का अधिकांश भाग तंजानिया (46%) और कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य (40%) में स्थित है। तांगानिका झील लुकुगा नदी के माध्यम से कांगो नदी प्रणाली में बहती है, जो अंततः कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य में केले के पास अटलांटिक महासागर में मिल जाती है।
तांगानिका झील, अल्बर्टाइन रिफ्ट के भीतर स्थित है, जो पूर्वी अफ्रीकी रिफ्ट की पश्चिमी शाखा का हिस्सा है। यह झील खड़ी पहाड़ी दीवारों से घिरी हुई है और अफ्रीका की सबसे बड़ी रिफ्ट झील है। आयतन की दृष्टि से यह दुनिया की दूसरी सबसे बड़ी मीठे पानी की झील भी है। तांगानिका झील अफ्रीका की सबसे गहरी झील है और इसमें महाद्वीप का सबसे अधिक ताज़ा पानी मौजूद है, जिसमें दुनिया के उपलब्ध मीठे पानी का लगभग 16% हिस्सा है।
यह झील उत्तर से दक्षिण तक 676 किमी (420 मील) तक फैली है और इसकी औसत चौड़ाई 50 किमी (31 मील) है। इसका क्षेत्रफल 32,000 वर्ग किमी (12,000 वर्ग मील) है और इसकी तटरेखा 1,900 किमी (1,200 मील) लंबी है। इसकी औसत गहराई 572 मीटर (1,877 फीट) है और इसका सबसे गहरा बिंदु 1,471 मीटर (4,826 फीट) है। झील में लगभग 18,750 वर्ग किमी (4,500 घन मील) पानी है।
झील का जलग्रहण क्षेत्र 231,000 वर्ग किमी (89,000 वर्ग मील) में फैला है। इसमें दो मुख्य नदियाँ और कई छोटी धाराएँ बहती हैं। हालाँकि, अधिकांश पानी झील पर सीधे होने वाली वर्षा से आता है, और अधिकांश जल हानि वाष्पीकरण के माध्यम से होती है। झील में 90% से अधिक जल वृद्धि और हानि नदी के अंतर्वाह या बहिर्वाह के बजाय वर्षा और वाष्पीकरण के कारण होती है।
रुज़िज़ी नदी उत्तर से झील में बहने वाली मुख्य नदी है, जो इसे किवु झील से जोड़ती है। तंजानिया की दूसरी सबसे बड़ी नदी, मालागारासी नदी, पूर्व से प्रवेश करती है। मालागारासी नदी, तांगानिका झील से भी पुरानी है और संभवतः झील बनने से पहले लुआलाबा नदी प्रणाली का हिस्सा थी।
अपनी ऊँचाई, गहराई और आसपास के ज्वालामुखीय व पहाड़ी भूभाग के कारण, तांगानिका झील ने अपने पूरे इतिहास में जटिल और परिवर्तनशील प्रवाह पैटर्न का अनुभव किया है। इसका समुद्र में बहिर्वाह शायद ही कभी नियमित रहा हो और इसे अक्सर "व्यावहारिक रूप से अंतर्देशीय" कहा जाता है, जिसका अर्थ है कि यह आमतौर पर किसी भी महासागर में नहीं गिरती। जब झील का जलस्तर पर्याप्त ऊँचा होता है, तो पानी लुकुगा नदी से होकर कांगो नदी में बह जाता है। लेकिन जब जलस्तर गिरता है, तो यह बहिर्वाह रेत के टीलों और वनस्पतियों द्वारा अवरुद्ध हो जाता है, जिससे लुकुगा नदी अपनी सहायक नदियों पर निर्भर हो जाती है।
पूरे इतिहास में, झील के विभिन्न संबंध रहे होंगे, जिनमें रुक्वा झील से संभावित अंतर्वाह, मलावी झील से जुड़ाव, या यहाँ तक कि नील नदी का निकास भी शामिल है।
तांगानिका झील दुनिया की सबसे पुरानी झीलों में से एक है, जो दस लाख साल से भी ज़्यादा पुरानी है। इसमें तीन अलग-अलग बेसिन हैं जो अलग-अलग समय पर बने थे। मध्य बेसिन 9 से 12 करोड़ साल पहले, उत्तरी बेसिन 7 से 8 करोड़ साल पहले और दक्षिणी बेसिन 2 से 4 करोड़ साल पहले बना था। निम्न जल स्तर के समय में ये बेसिन अलग-अलग झीलों के रूप में मौजूद थे।