Charakterystyka fizyczna Powierzchnia lustra wody wynosi 57 800 km², natomiast jego objętość 4920 km³. Linia brzegowa jeziora Michigan wynosi 2633 km, a dorzecze wynosi 175,8 tys. km² (67,9 tys. mil²).
Długość jeziora wynosi 494 km, a szerokość 190 km. Średnia głębokość to 85 m, z maksymalną głębią do 282 m. Jezioro w stosunku do swej objętości ma niewielki odpływ, przez co hipotetyczny czas opróżniania jeziora przy braku dopływu wyniósłby 99 lat.
Jezioro leży na tej samej wysokości co jezioro Huron (176 m n.p.m.) i czasem traktowane jest jako jeden zbiornik nazywany Michigan-Huron. Jeziora połączone są poprzez cieśninę Mackinac, która ma długość 64 km i szerokość 8 km w jej najwęższym punkcie. Umowną granicą pomiędzy jeziorami jest miejsce, gdzie znajduje się wiszący Mackinac Bridge. Poprzez kanały Illinois-Michigan Canal oraz nieużywany obecnie Hennepin Canal wiodące z okolic Chicago do rzeki Illinois wpadającej do Missisipi jezioro ma bezpośrednie połączenie wodne z Zatoką Meksykańską.
Parki thumb|Widok na brzeg w parku Sleeping Bear Dunes National Lakeshore Na terenach wydmowych, na południowym krańcu jeziora, w stanie Indiana, w 1916 roku utworzono park Indiana Dunes National Lakeshore, znajdujący się pod opieką National Park Service.