Берет начало на Верхнетунгусской возвышенности Среднесибирского плоскогорья, восточнее Ангарского кряжа, в пределах Иркутской области. В верховьях близко подходит к реке Лене. Длина реки составляет 2 989 км, площадь бассейна составляет 473 тыс. кв. км. Средняя глубина реки достигает четыре-шесть метров.
Как сказано в Энциклопедии Красноярского края, некоторое время река называлась Троицкой Тунгуской, Монастырской Тунгуской и Мангазейской Тунгуской - в 1660 году при впадении Тунгуски в реку Енисей был основан Туруханский Свято-Троицкий монастырь, а в 1664 году заложена первая деревянная церковь во имя Троицы. Пантелей Демидович Пянда - помор с реки Пянда, землепроходец, один из первопроходцев Восточной Сибири, в 1620 - 1623 годах первым поднялся вверх по Нижней Тунгуске, перешел через Чечуйский волок и вышел на Лену, по Лене он поднялся вверх до современного Верхоленска, перешел на Ангару и спустился по ней в Енисейск. Общая длина пути по рекам и суше составила восемь тысяч километров.
В верхнем течении, до устья реки Илимпеи, протекает в широкой долине, в русле много перекатов. В нижнем течении часты озеровидные расширения (до 20-25 км). Ниже села Преображенского река течет в ущельях с отвесными берегами, образует пороги и длинные каменные отмели. Наиболее крупные пороги: Ждановский, Вивинский, Учаминский и Большой. На склонах речной долины можно наблюдать курумы или осыпи из крупных камней диаметром до 0,5 -1,5 м. Такие осыпи иногда вдаются далеко в русло и носят название «корги», а тихая заводь, образующаяся за этими косами, называется «курьей». В русле Нижней Тунгуски местами также образуются водовороты (по-местному - «корчаги»). Они возникают в местах, где в русло реки с одного берега глубоко вдается скалистый утес. Ниже порогов глубина реки достигает 60—100 м.
Замерзает река в октябре, иногда в начале ноября, вскрывается в мае. Весеннее половодье длится с мая по июль. Амплитуда колебания уровня воды в половодье очень велика и является наибольшей из наблюдаемых на основных реках России.
На склонах речной долины можно наблюдать курумы или осыпи из крупных камней
Питание преимущественно снеговое. Нижняя Тунгуска относится к числу рек, трудных для судоходства. Навигация большегрузных судов на Нижней Тунгуске осуществляется в период весеннего паводка: конец мая - середина июня. В отдельные годы, при наличии обильных атмосферных осадков, возможен период кратковременной навигации в конце лета - начале осени.
К основным притокам Нижней Тунгуски относятся реки Кочечум, Ямбукан, Ейка, Виви, Тутончана, Северная, Непа, Большая Ерёма, Илимпея, Тетея, Таймура, Учами, Нидым.
Основные населенные пункты, расположенные на берегах реки: Туруханск, Тутончаны, Учами, Нидым, Тура, Кислокан, Юкта. Нижняя Тунгуска описана в романе Вячеслава Шишкова «Угрюм-река»: автор в 1911 году участвовал там в экспедиции.
