Tasik ini terletak di hujung utara cekungan Altiplano endorheic tinggi di Andes di sempadan Peru dan Bolivia. Bahagian barat tasik terletak dalam Daerah Puno Peru, dan bahagian timur terletak di Jabatan La Paz Bolivia.

Tasik yang terdiri daripada dua hampir terpisah-sub cekungan yang dihubungkan oleh Selat Tiquina yang 800 m (2,620 ka) di pada titik tersempit. Sub-cekungan yang lebih besar, Grande Lago (juga digelar Lago Chucuito) mempunyai kedalaman purata dan kedalaman maksimum 284 m (932 ka). Sub-cekungan lebih kecil, Wiñaymarka (juga digelar Lago Pequeno, "tasik kecil") mempunyai kedalaman purata 9 m (30 ka) dan kedalaman maksimum 40 m (131 ka).[5] Kedalaman purata keseluruhan tasik adalah 107 m (351 ka).[1]

Lima besar sistem sungai pakan ke Tasik Titicaca.[6] Dalam rangka kelantangan relatif mereka aliran ini adalah Ramis, Coata, Ilave, Huancané, dan Suchez.[3] Lebih daripada 20 yang lain yang lebih kecil aliran kosong ke Titicaca, dan tasik mempunyai 41 pulau, beberapa di antaranya padat penduduk.

Hanya memiliki satu musim peredaran percuma, tasik ini monomictik,[7][8] dan air melewati Lago Huiñaimarca dan mengalir keluar outlet tunggal di Rio Desaguadero,[9] yang kemudian mengalir ke selatan melalui Bolivia untuk Tasik Poopó. Ini hanya menyumbang sekitar 10% dari keseimbangan air tasik. Evapotranspirasi, yang disebabkan oleh angin kencang dan sinar matahari yang mendedah di ketinggian, baki 90% sisanya dari kemasukan air. Sungguh merupakan sebuah tasik tertutup.[3][5][10]

Sejak tahun 2000 Tasik Titicaca telah mengalami terus-menerus surut ketinggian air. Antara April dan November 2009 sahaja ketinggian air telah tenggelam oleh 81 cm dan kini telah mencapai tahap terendah sejak 1949. Penurunan ini disebabkan oleh musim hujan sebentar dan mencairnya glasier makan anak sungai tasik.[11][12]