Телецкое озеро расположено в горах Алтая на высоте около 450 м. Окружающие его хребты значительно выше (2,0-2,5 тыс. м). Их рельеф необычен – берега образованы «ступенями» высотой в несколько сотен метров, с крутыми склонами, сами хребты немного отступают от береговой линии. Со ступеней-уступов стекают водопады, самый известный Корбу высотой 12 м.
Площадь озера почти 225 км2, наиболее глубокая отметка 325 м. Форма озерной котловины похожа на букву Г, короткая северная часть вытянута в направлении запад-восток, длинная ориентирована на север-юг. Ученые считают, что ложе озера создано древними ледниками.
Многочисленные реки (70) и временные ручьи (более 150) наполняют озеро пресной водой. Здесь находится исток реки Бии, которая питает одну из крупных сибирских рек Обь.
Озеро располагается в области континентального климата, зимой температура опускается до -25-35°С, летом столбик термометра поднимается до+25+35°С, количество осадков 750-900 мм/год.
Среди растений прибрежной тайги преобладают хвойные – кедры, лиственницы, сосны, ели. В Красную книгу внесены венерин башмачок, золотой корень, ковыль. В лесах обитают медведи, рыси, росомахи, колонки и другие хищники. Здесь множество парнокопытных – лосей, оленей, кабанов. В горах живет снежный барс ирбис, который тоже включен в Красную книгу. В пещерах скрываются летучие мыши.
Правобережье является территорией Алтайского заповедника.