贝加尔湖呈新月形，湖泊位于盆地地形中，周围有山脉及丘陵环绕，湖泊南北长680公里，东西宽40至50公里（最宽处达80公里），面积31,494平方公里，是亚洲第一大淡水湖，也是世界第七大湖，属于断层湖，沿岸地震频繁、多温泉，流域面积560,000平方公里，有多达336条河流注入，其中最大的河为色楞格河。而其外流河为叶尼塞河的支流安加拉河，出水口位于湖西南侧，往北流入北极海，另外在湖的西侧尚有另一条大河勒拿河的源头，距湖仅7公里，不过被高达1640米的贝加尔山脉中部所阻隔，湖中有22岛，最大的奥尔洪岛长达72公里，湖面每年1月至5月结冰。
贝加尔湖是世界最深的湖泊，最深处1,642米（5,387英尺），最大水深为1634米至1741米[注 1]，平均深度758米，为世界上平均深度最深的湖泊[18]，湖面海拔456米，最深处湖床海拔-1181米，水深达1642米。因深度深，其体积达23,600立方公里，占全球流动的河川、淡水湖总水量的17%至20%，比整个北美洲五大湖（22,560立方公里）或北欧波罗的海（21,000立方公里）的水量还多，但只有里海 （78,200立方公里）的三分之一。贝加尔湖也是世界最古老的湖泊，据研究，它已经在地球上存在超过2500万年，同时贝加尔湖也是世界上最清澈的湖泊之一。
古中国史籍称贝加尔湖为于巳尼大水、小海、大泽，先后自前3世纪起先后属于匈奴所属的丁零部落领地、鲜卑+乌桓所属的丁零和坚昆部落的领地、柔然、突厥所属的铁勒部落领地、安北都护府、回鹘、黠嘎斯+阻卜、辽朝（契丹）、尼伦和迭列斤两大部落组成的蒙兀国人的活动范围。著名的苏武牧羊故事就发生在贝加尔湖一带。这些游牧部民长期存在，有时跟南部的中国发生战争（比如汉匈战争、北魏与柔然的战争），有时臣服于中国（如隋唐的全盛时期）。
13世纪起，这里成为成吉思汗建立的蒙古帝国的领土，忽必烈以后亦为元朝所控制。
14世纪晚期的1388年，明军在捕鱼儿海（捕鱼儿海又名贝尔湖，不是贝加尔湖）之战中打败北元军队，随即北元后主脱古思帖木儿被也速迭儿刺杀，之后裂解为鞑靼和瓦剌；贝加尔湖直到1620年代之前都属于瓦剌的领土。
沙皇俄国的探索队于1628年扩张贝加尔湖一带，为俄国征服西伯利亚的一部分，而库尔巴特·伊凡诺夫则于1643年带领第一支到达贝加尔湖的探险队。
清康熙三十六年（1697年）和乾隆二十二年（1757年），喀尔喀蒙古和准噶尔汗国先后被清朝征服。康熙二十八年（1689年）跟俄国签订的《尼布楚条约》中，曾属于蒙古的贝加尔湖以东地区被康熙皇帝最终承认属于俄国；清雍正五年（1727年）的《布连斯奇条约》和《恰克图条约》，亦划定贝加尔湖地区归俄罗斯帝国所有。1908年6月30日，在湖西北方800公里处发生了通古斯大爆炸，部分影响了湖附近的森林。
1919年冬，俄国内战期间，白军领导人高尔察克从鄂木斯克与托木斯克撤退，在接近伊尔库茨克的贝加尔湖畔受阻，高尔察克在1920年1月15日被驻守西伯利亚铁路的捷克斯洛伐克军团交给伊尔库茨克的布尔什维克。指挥官卡普佩尔将军为营救高尔察克，从克拉斯诺亚尔斯克顶着零下50度低温向东行军1000公里，于1月26日在伊尔库茨克近郊因冻疮与肺炎病逝，高尔察克也在2月7日被布尔什维克处决。在后有追兵的情况下，剩余的军人、眷属、伤患约3万人在1920年2月在零下40度暴风雪、缺乏适当衣物、粮食补给、绝望疲惫的情况下强行穿越结冰的贝加尔湖，许多人被冻死于湖面。他们的遗体与遗物在整个冬天维持冰封的状态，直到湖冰溶解，沉入上千米深的湖底。有传闻指出，高尔察克残部曾获得沙皇政府的黄金储备，但在逃亡途中掉入贝加尔湖。近年有人宣称可能发现落入湖中的黄金。
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