Танзания расположена на юго-востоке Африканского континента, также ей принадлежат острова в Индийском океане - Занзибар, Пемба и Мафия. Общая площадь страны - 945,1 тыс. кв. км, из которых 881 тыс. кв. км приходится на материковую часть. Материковая часть страны на севере граничит с Угандой, на северо-востоке - с Кенией, на юге - с Мозамбиком, на западе - с Демократической Республикой Конго, на юго-западе - с Малави и Замбией, на северо-западе - с Бурунди и Руандой, на востоке она омывается Индийским океаном.
Большая часть территории Танзании занята Восточно-Африканским плоскогорьем, средняя высота которого 1200 м. Плато в меридиональном направлении пересекается Восточно-Африканской Рифтовой зоной, которая выражена в разломах земной коры, расположенных в западной и восточной частях страны. Здесь находится единственный активный вулкан Танзании Олдонио Ленгай (2890 м), известный как "Гора Бога", который извергался в последний раз в 1983 году. В разных частях страны можно увидеть обособленные вулканические горы, небольшие горные массивы и хребты. На северо-востоке- это горы Усамбара, горы Меру (4567 м) и Килиманджаро (5895 м). Потухший вулкан Килиманджаро - самая высокая точка Африки и единственная заснеженная вершина на всём континенте. На юге выделяются горы Ливингстона, протянувшиеся вдоль северо-восточного побережья озера Ньяса.
Северные и западные границы Танзании проходят через озёра Виктория, Танганьика и Ньяса. Виктория - самое большое озеро Африканского континента и второе по величине пресноводное озеро на Земле. Площадь его - 68 тысяч кв. км. Это также третье по величине озеро в мире. Озёра Танганьика и Ньяса расположена в западной части страны и приурочены к Восточно-Африканской Рифтовой зоне. Глубина озера Танганьика немногим меньше, чем у Байкала - 1470 м.
Самые крупные реки страны - Пангани, Руфиджи и Рувума.