Начинается на Армянском нагорье в Восточном Тавре на востоке Турции, пересекает плато Джезире и значительную часть Месопотамской низменности. Сливаясь с рекой Евфрат около города Эль-Курна (Ирак), образует реку Шатт-эль-Араб, впадающую в Персидский залив. Основные притоки — Большой и Малый Заб, Дияла, Керхе (достигает Тигра во время половодья) — впадают слева.
Питание снегово-дождевое, с весенним половодьем (наибольший сток в апреле). При совпадении паводков на Тигре и его притоках в Месопотамской низменности возникают катастрофические наводнения. Для защиты от наводнений русло Тигра на значительном протяжении обваловано, часть паводковых вод направляется по каналу во впадину озера Тартар (к северо-западу от Багдада в междуречье Тифра и Евфрата). При заполнении впадины паводковыми водами создается угроза наводнения для Багдада. С помощью специалистов из СССР в 1976 был построен канал Тартар — Евфрат (длина 37 км).
Средний расход воды у Багдада ок. 1240 м3/с, ниже значительная часть воды разбирается на орошение и теряется в прирусловых болотах. В среднем и нижнем течении вдоль реки протягивается оазис. Плотины. Судоходна до Багдада, в половодье (зимой и весной) до Мосула.