Das Staatsgebiet von Tansania grenzt an drei der größten Seen Afrikas: im Norden an den Viktoriasee, im Westen an den Tanganjikasee und im Süden an den Malawisee. Im Norden Tansanias liegt die Serengeti (Masai-Sprache = „weites Areal“, „große Ebene“), einer der berühmtesten Nationalparks Afrikas.
Entlang der flachen Küste Tansanias herrscht ein tropisches Klima, während in den Bergen im Norden, Süden und Westen das Klima gemäßigt ist. Im Nordosten des Landes, unweit der Grenze zu Kenia, erhebt sich das höchste Bergmassiv Afrikas, das Kilimandscharo-Massiv, dessen höchste Stelle – der Uhuru Peak – auf dem Berg Kibo 5.895 m ü. NN liegt.

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