青森・秋田の県境にまたがる二重カルデラ*1湖。湖は東西約10km、南北約10km、面積は約61km²で、南側から中山・御倉（おぐら）の両半島が突き出し、全体としてはクルミを割ったような形をしている。水面標高は400m、最大水深は327mと秋田県の田沢湖、北海道の支笏湖に次いで第3位である。貧栄養湖*2で、透明度*3は約12m、水色はフォーレル3号*4と呼ばれる青藍色をしている。周囲は約46kmで水面より200～600mほど高い外輪山に囲まれ、いずれも湖岸に向けて急傾斜をなしており、外輪山の外側には混交林が広がっている。湖は2つの半島によって区分された水域ごとに、子ノ口（ねのくち）寄りの東湖、両半島に抱かれる中湖、休屋側は西湖と呼ばれている。
十和田湖の成因については、カルデラ湖のもととなる十和田火山が22 万年前以降に活動を開始し、その活動は、先カルデラ期（22～6.1万年前）、カルデラ形成期（6.1～1.5万年前）、後カルデラ期（1.5 万年前～現在）の 三つの期間に区分される。先カルデラ期では、度重なる噴火により複数の成層火山が形成された時期で、カルデラ形成期には大規模な火砕流噴出が複数回発生して火山体の中心部の陥没が進み、十和田カルデラ、すなわち十和田湖の原型が形成されたと思われている。後カルデラ期は、十和田カルデラ内で成層火山が形成して陥落し、中湖が形成されたという。この中湖は十和田湖の最深部となっている。湖の中央に突き出している中山・御倉の両半島は、陥没した火山体の残存部にあたる。また、約1.5万年前、湖岸の決壊が大洪水をひき起こし、現在の奥入瀬渓流の原形が形成されたと推定されている。十和田火山の最新の噴火は915（延喜15） 年*5に発生し，中湖カルデラを噴出源として火砕流が広域に流れ下ったとされる。
湖には周回道路で一周することができ、外輪山の各所からは湖を眺望するのに格好な場所となっていて多くの展望台*6が整備されており、とくに御鼻部山・瞰湖台・発荷峠などがよく知られている。外輪山から奥入瀬にかけての森林は、大半がブナ・ナラなどの広葉樹で、その下をササが深くおおっている。秋には広葉樹の黄葉、楓・ナナカマドの紅葉、マツの緑が湖水に映える。湖には明治後期のヒメマス*7の放流まではまったく魚は生息しなかったが、現在では湖水養殖のサクラマスやコイなども群れをなしている。湖畔の林内にはシジュウカラ・ゴジュウカラ・アカゲラなどの鳥類も多い。
湖畔の中心は南岸にある休屋で、青森や八戸のJRバスもここで折り返し、宿泊施設や食事処、お土産売り場が集まり、遊覧船・貸ボート・モーターボート*8などもある。ここからは西岸に向かい御前ヶ浜が広がり、探勝路を歩けば、高村光太郎の乙女の像や、鎌倉時代以前からの修験場で青龍伝説もある十和田神社などを巡ることができる。
年中行事としては例年7月の第2土・日にはバルーンランタンを打ち上げる「十和田湖湖水まつり」や冬季には冬花火などが楽しめる「十和田湖冬物語」が開催されている。
十和田湖へのアクセスは、青森駅・新青森駅と八戸駅からJRバスが焼山・奥入瀬渓流経由で十和田湖畔休屋まで運行。ただし、冬季（例年11月上旬～4月中旬）は特定期間の臨時便を除き運休。途中の焼山までは通年には路線バスが運行している。このため、冬季はタクシーやレンタカー、マイカー利用のみだが、道路状況や天候により通行止めとなる道路も多いので事前の確認が必要。宿泊施設は南岸、西岸に多い。