Максимальная длина тела 60 см, максимальный вес 4,3 кг, максимальная продолжительность жизни 9 лет[2].
Сжатое с боков тело покрыто циклоидной чешуёй. Спинной плавник длинный с 16—17 жёсткими лучами и 11—15 мягкими ветвистыми лучами. Жёсткая и мягкая части спинного плавника не разделены. Анальный плавник с 3 жёсткими и 10—11 мягкими лучами. Высота хвостового стебля равна его длине. Хвостовой плавник усечённый. Выпуклость на верхней части рыла отсутствует. На первой жаберной дуге 27—33 жаберных тычинок. Боковая линия прерывистая[3].
В нерестовый период появляется брачная окраска, особенно явно выраженная у самцов. Спина и бока приобретают светло-оранжевую окраску, а брюхо — оранжево-красную; на нижней челюсти появляется красно-оранжевое пятно. Брюшные, спинной и анальный плавники становятся красноватыми, на хвостовом плавнике появляются многочисленные чёрные полоски.
Нативный ареал нильской тиляпии охватывает тропические и субтропические области северо-восточной, центральной и западной Африки и Ближнего Востока. Широко распространена в бассейнах рек Нил и Нигер, в озёрах Танганьика, Баринго, Киву, Рудольф, Тана, встречается в реке Яркон (Израиль)[3].
Интродуцирована в водоёмы многих стран мира, включая такие страны и регионы как Южная Африка, Азия, Юго-Восточная Азия, Латинская Америка, США.
Нильская тиляпия потребляет преимущественно растительную пищу, доля которой в рационе превышает 95 %. Основным кормом служат макрофиты. Также в состав рациона входят фитопланктон, зелёные и синезелёные водоросли, диатомовые, личинки воздушных насекомых, водные насекомые и икра рыб[4]. Наблюдается сезонное изменение спектра питания, в зимнее время при отсутствии макрофитов тилапии переходят на питание преимущественно водорослями.