Žeimenų ežeras didesnėje dalyje primena plačią upę, ištįsęs 11,2 km parko teritorija šiaurės - pietų kryptimi. Ežero plotas – 455 ha, jame yra 14 salų. Žeimenys, surinkę beveik visų parko ežerų vandenis, Žeimenos upe plukdo juos į Nerį. Pietinė šio ežero dalis vietinių gyventojų vadinama Nepiriais.
Ežero pakrantės vingiuotos, ypač praplatėjusioje centrinėje dalyje. Sudėtingas ir ežero dugno pobūdis. Visame ilgyje pagilėjimai, daubos keičiasi su seklumomis ir salomis. Bendras salų plotas - 8,3 ha. Giliausia ežero vieta plačiausioje dalyje - 23,5 m. Ežero pakrantės sausos, smėlėtos, apaugusios pušynais, ypač rytinės. Siaurose ežero dalyse jaučiamas vandens tekėjimas - poilsiautojams plaukti lengviau.
Per Žeimenų ežerą su Žeimena jungiasi visi didieji Aukštaitijos nacionalinio parko ežerai. Ežerų Žeimenos baseine - virš 60. Didžiausi iš jų yra Aisetas, Asveja, Baltieji ir Juodieji Lakajai, Kretuonas, Siesartis, Stirniai, Tauragnas ir daugelis kitų.
