Находится в центре Азии на границе Иркутской области и Республики Бурятия в Российской Федерации. Озеро протянулось с юго-запада на северо-восток на 636 км[2] в виде гигантского полумесяца. Ширина водоёма колеблется в пределах от 24 до 79[2]км. Дно Байкала в самой глубокой его части на 1187 метров ниже уровня Мирового океана. Высотная отметка уреза воды Байкала установлена (так как Байкал зарегулирован) в пределе 456—457 метров над уровнем моря, но в Тихоокеанской системе высот[7]. В результате «реальный» уровень Байкала фактически неизвестен:
А основной вывод здесь таков: на самом деле, мы сегодня не знаем, ни каков реально уровень Байкала, ни тем более как он соответствует либо не соответствует постановлению № 234, которое, как Вы наверно уже поняли, само сформулировано в несуществующей системе высот и реально его исполнение не может быть проконтролировано.
— С. Е. Беднарук, директор ФГУП «Центр Российского регистра гидротехнических сооружений и Государственного водного кадастра» Федерального агентства водных ресурсов[8]
Площадь водной поверхности Байкала — 31 722 км²[3] (без учёта островов), что примерно равно площади таких стран, как Бельгия или Нидерланды. По площади водного зеркала Байкал занимает седьмое место среди крупнейших озёр мира. Площадь водосборного бассейна — 571 тыс. км²[5]. Длина береговой линии — 2000 км[2].
Озеро находится в своеобразной котловине, со всех сторон окружённой горными хребтамии сопками[9]. При этом западное побережье — скалистое и обрывистое, рельеф восточного побережья — более пологий (местами горы отступают от берега на десятки километров).