See artikkel räägib järvest; Briti koloonia kohta vaata artiklit Tanganjika territoorium (1920–1961), endise riigi kohta vaata artiklit Tanganjika Vabariik (1961–1964); Kongo DV haldusüksuse kohta vaata artiklit Tanganjika ringkond
Järve pikkus põhjast lõunasse on 673 km; ta on maailma pikim järv. Pikkuselt teine on Baikali järv (636 km). Kaldajoone pikkus on 1900 km. Järve maht on 17 600 km³.
Järve suurim sügavus on 1471 m, keskmine sügavus 556 m. Tanganjika on Baikali järel sügavuselt teisel kohal maailmas. Järve krüptodepressioon on maailmas sügavuselt neljandal kohal: järve põhi asetseb 688 m allpool merepinda. Ta on merepinnast kõige kõrgemal asuv järv, mille põhi ulatub merepinnast allapoole.
1876 andis Henry Stanley järvele tänapäevase nime. Õigupoolest nimetasid järve nii bembed, kes saabusid Tanganjika põhjaossa 7. sajandil – nende keeles tähendab êtanga ‘ya’ni’â suurt jõge.
Tanganjika järv kuulub Ida-Aafrika riftivööndi järvede hulka. Ta on tekkinud murrangualale. Sellest tuleneb ka järve suur sügavus.
Tanganjika on ürgjärv. Ürgjärveks nimetatakse järve, mis on vett sisaldanud kogu kvaternaari jooksul. Kogu maailmas on ainult 20 ürgjärve ja nii kuulub Tanganjika maailma vanimate järvede sekka. Järve keskosa moodustus 9–12 miljonit aastat tagasi, põhjaosa 7–8 miljonit aastat tagasi ja lõunaosa 2–4 miljonit aastat tagasi.
Tanganjika veetase on minevikus kõikunud ja olnud üksvahe isegi 300 m praegusest madalam. Niimoodi pole tal sugugi alati väljavoolu olnud. Geoloogide hinnangul on väljavool Tanganjikast suhteliselt harv ja toimub nii väikeses ulatuses, et Tanganjikat võib praktiliselt väljavooluta järveks pidada. 90% veest lisandub järve mitte sissevooluna, vaid otsese vihmana, ja 90% veest lahkub järvest mitte väljavoolu, vaid otsese aurumise kaudu.
Läbi aja on muutunud mitte ainult veepinna kõrgus, vaid ka sisse- ja väljavool. Geoloogid on pakkunud, et minevikus võis Tanganjikal olla sissevool Rukwa järvest, mis asub merepinnast kõrgemal ja on tänapäeval väljavooluta, ühendus Njassa järvega ja isegi väljavool Niiluse kaudu Vahemerre.
Oletatavasti on praegune väljavool järvest kõigest 12 tuhat aastat vana. See tekkis siis, kui laavavoolud blokeerisid varasema väljavoolu Edwardi järve kaudu Niiluse jõgikonda.
Tulevikus (geoloogilises ajaskaalas) saab Tanganjika järvest uue tekkiva ookeani osa.
Tanganjika järve voolavad Lufubu, Malagarasi ja Rusizi. Malagarasi jõgi on vanem kui järv ning enne järve tekkimist moodustas see Lualaba jõe ülemjooksu.