Landið er víðast hærra en 200 m yfir sjávarmáli nema á mjóu belti með ströndinni og á eyjum fyrir henni.  Risastórar sléttur teygjast vítt og breitt um landið með stórkostlegu landslagi, þ.m.t. hæsta fjalli Afríku, Kilimanjaro (5895m) og næstdýpsta stöðuvatni heims Tanganyikavatni, 1436 m djúpu.

Austurafríska misgengið liggur í tvennu lagi milli norðurs og suðurs um Tanzaníu með fjölda mjórra og djúpra sigdala, sem eru víða með stöðuvötnum.  Vestara misgengið liggur meðfram vesturlandamærunum og þar eru vötnin Tanganyika og Rukwa, en hið eystra teygist gegnum miðhluta landsins frá landamærum Kenja inn á vatnasvæði stöðuvatnanna Eyasi, Manyara og Natron og suður að Nyasavatni við landamærin að Mósambík.  Miðhásléttan nær yfir rúmlega þriðnung landsins á milli þessara greina misgeingisins (Sigdalsins mikla).

Hálendið, tengt Vesturmisgenginu, nær yfir Ufupa-hásléttuna, Mbeya-fjallgarðinn og Rungwe-fjall í suðausturhorni landsins.  Þaðan teygist Suðurhálendið til norðausturs meðfram Sigdalnum mikla að Ukuguru- og Nguru-fjöllum norðvestan Morogoro.  Usambara- og Pare-fjöll teygjast frá norðurströndinni í suðaustur-norðvesturstefnu og rísa hæst í snævi þöktum tindi Kilimanjaro og þaðan til Meru-fjalls (4540m).  Beint vestan Meru-fjalls er annar fjallgarður með virka eldfjallinu Ol Doinyo Lengai og Ngororongoro-gígnum, stærstu öskju heims.  Þessi fjallgarður teygist milli stöðuvatnanna Eyasi og Manyara í átt að Dodoma.

Vatnakerfi.  Rúmlega 59.000 km² landsins eru þaknir stöðuvötnum.  Viktoríuvatn, næststærsta ferskvatnsstöðuvatn heims, er ekki hluti af misgengiskerfinu.  Engar stórár falla um landið en það er á vatnaskilum Nílar, Kongófljóts og Sambesifljóts, sem renna til Miðjarðarhafa, Atlantshafs og Indlandshafs.  Miðhásléttan er á milli upptakastaða þessara fljóta.  Allar meginmóður landsins, Ruvuma, Rufiji, Wami og Pangani, renna til Indlandshafs.  Vatnasvið hinnar stærstu, Rufiji, nær yfir mestan hluta Suður-Tanzaníu.  Kageraáin rennur til Viktoríuvatns en minni ár renna til Sigdalsins mikla.  Allar þessar ár gera raforkuframleiðslu í framtíðinni mögulega.

Jarðvegur.  Fjölbreytileiki jarðvegs í landinu er meiri en annars staðar í álfunni.  Rauðbrúni eldfjallajarðvegurinn á hálendinu er frjósamastur.  Margir árdalir eru líka þaktir frjósömum jarðvegi en þar er hætta á flóðum og þar eru fráveituskurðir nauðsynlegir.  Rauði og guli hitabeltisleirinn á innsléttunum er aðeins miðlungs- og jafnvel lítt frjósamur.  Á þessum svæðum valda miklir hitar og lítil úrkoma hraðri oxun, sem leiðir til lítillar moldar og fremur leirkennds jarðvegs.  Úrhellisrigningin í hitabeltinu, sem stendur oft stutt yfir, þéttir jarðveginn og veldur afrennslisvandamálum, sem gera hann vatnssósa.

Loftslag.  Í landinu ríkir heitt miðbaugsloftslag, sem hæðarmunur landslagsins dregur úr.  Mikið sólskin allt árið gerir árstíðamun hitans lítinn.  Mestu hitasveiflur eru innan við 5°C.  Jörð frýs sjaldan neðan 2500 m yfir sjó.  Úrkoma er mjög árstíðabundin og fer að mestu eftir ferðum skilakerfa hitabeltisins.  Næstum helmingur landsins fær í kringum 750 mm úrkomu á ári, sem telst vera lágmark til ræktunar flestra korntegunda í hitabeltinu.  Þurrasta svæðið, Miðhálendið fær minna en 800 mm.  Þar er skammvinnur regntími milli desember og maí.  Mun meira rignir á ströndinni, þar sem eru tvö úrkomutímabil á ári, milli október og nóvember og apríl og maí.  Eyjarnar úti fyrir ströndinni og hálendið njóta mestu úrkomunnar, 2350 mm á ári.