Med et areal på 365 kvadratkilometer er den Norges største innsjø, og den 35. største i Europa, slått av Gardasjøen på 34.-plass. Den er også Norges og Europas fjerde dypeste innsjø med en største dybde på 453 meter. Av norske innsjøer er bare Hornindalsvatnet, Tinnsjå og Salvatnet dypere. Mjøsa ligger 123 moh. og er 117 km lang med største bredde 9 km. Den nordlige armen mellom Gjøvik og Lillehammer er jevnt om lag 2 km bred, den sørlige delen er 2–3 km bred. Mjøsa inneholder 56,2 km. Reguleringsvolumet (mellom laveste og høyeste regulerte vannstand) er på 1312 millioner m. Målt i luftlinje er innsjøen 89,7 km lang og på denne lengden krummer overflaten 158 meter. Sammen med Gudbrandsdalslågen og Vorma utgjør Mjøsa den vestlige delen av Glommavassdraget.