南北680km×東西幅約40-50km（最大幅80km）[11]に及ぶ湖水面の面積は31,494 km2（琵琶湖のおよそ46倍）。カスピ海（塩湖）や20世紀後半から急速に面積を縮小しているアラル海を除くとアジア最大である[12]。淡水湖で比較した場合、面積は世界最大のスペリオル湖には及ばないものの、最大水深が1,634 - 1,741m[注 1]と世界で最も深い[14]。湖面は標高456m[6]にある。なお、1956年初頭にアンガラ川に建設されたイルクーツク・ダムの影響で水位は1.4m上昇した[22][出典無効]。 貯水量 23 × 104 km3も世界最大であり、世界中の凍っていない淡水の17-20%がここにあるとされる。水質も日本の摩周湖に代わり世界最高の透明度を誇る湖であり、1996年に世界遺産に登録された。

バイカル湖は寒冷で栄養素に乏しいにもかかわらず、世界屈指の生物多様性を持つ場所である。チョウザメ、オームリ（バイカル・オームリや、サケ科などの魚類、バイカルアザラシ（淡水のみに生息する種としてはアザラシ科では唯一。サイマー湖、ラドガ湖のワモンアザラシは海水と淡水の両方に生息。）など約355属1334種が生息する。うち1017種は固有種であり、全体の70%、生物量では80-90%が相当する。鳥類も、2種の固有種が存在する。本格的な調査は1980年代後期に始まったばかりであり、未確認の固有種も少なくないと予想される。 淡水ヨコエビ類の端脚類が適応放散で多数の種になっていることが知られ、全1000種相当のうち259種が棲み、その中の98%が固有種に当たる[23]。カジカなど魚類は29種がおり、このうち27種が固有種である。