Der Tanganjikasee ist einer der größten Seen in Zentralafrika (3° 20' bis 8° 48' südlich und 29° 5' bis 31° 15' östlich) und der siebtgrößte Binnensee der Erde.
Er liegt im westlichen Teil des Großen Afrikanischen Grabenbruchs (dem "Great Rift Valley") und wird von dessen Wänden begrenzt. Er ist der größte Grabenbruch-See Afrikas und zugleich der tiefste und der zweitgrößte des ganzen Kontinents. Dadurch stellt er das größte Frischwasservorkommen Afrikas dar. Er erstreckt sich 673 km in nord-südlicher Richtung mit einer durchschnittlichen Breite von 50 Kilometern, hat eine Fläche von 32.893 km2, eine Uferlänge von 1.828 km und eine mittlere Tiefe von 570 m bei einem Maximum von 1.470 m (im nördlichen Teil). Die enorme Tiefe des Sees bedeutet, dass es sich in den tieferen Schichten des Sees um fossiles Wasser handelt.
Das Einzugsgebiet des Tanganjikasees beträgt 231,000 km², mit dem Ruzizi in seinem Norden als Hauptzufluss; der einzige Abfluss des Sees ist der Lukuga.
Der See wird geteilt zwischen den 4 Staaten Burundi, Demokratische Republik Kongo (Zaire), Tansania und Sambia. Die Demokratische Republik Kongo (Zaire) (45%) sowie Tansania (41%) besitzen dabei den Hauptanteil des Sees.
Der See ist die Heimat einer bemerkenswerte Vielzahl von Fischen (fast 300 davon endemisch), z.B. der Regenbogenfisch und war seit jeher eine bedeutende Nahrungsquelle der ansässigen Bevölkerung. Ungefähr 45.000 Menschen leben von der Fischerei und ernähren damit rund eine Million Menschen. Die gewerbliche Fischerei, die in den 1950ern begann, hat die Artenvielfalt des Sees mittlerweile stark beeinträchtigt, 1995 betrug der Gesamtfang rund 180.000 Tonnen.
Das einzige große Passagierschiff auf dem Tanganjikasee ist die Liemba, das für die Bevölkerung rund um den See und für den Gütertransport wichtige Dienste leistet. Da außer Kigoma Häfen am See fehlen, findet die Be- und Entladung von Gütern und Passagieren meist mit Booten auf dem See statt. Die Liemba hieß ursprünglich Graf Goetzen und wurde auf der Meyer-Werft in Papenburg in Norddeutschland kurz vor dem 1. Weltkrieg gebaut. Nachdem sie dort in 5000 Einzelteile zerlegt worden war, die 1914 mit der Eisenbahn, Überseedampfer und zum Teil zu Fuß durch einheimische Träger durch Deutsch-Südostafrika transportiert wurden, entstand das Schiff dort unter der Leitung dreier deutscher Mitarbeiter der Meyer-Werft von neuem am Ufer des Sees.