Танеґасіма розташована за 35 км на південь від півострова Осумі острова Кюсю. Її протяжність з півночі на південь становить 58 км, з заходу на схід — 7 км. Разом із сусідніми островами Якусіма, Кутіноерабу та Маґе, вона входить до складу островів Осумі.
За формою Танеґасіма нагадує витягнуте насіння рису. Найвища точка острова — 282 м. Рельєф Танеґасіми переважно низиний. Острів має площу близько 447 км². Його східна частина крута і скеляста, а західна — полога, вкрита піщанимипляжами.
Адміністративно Танеґасіма поділена між 3 муніципалітетами. Північ острова займає містоНісіноомоте, середню частину — містечко Нака-Тане, а південну — Мінамі-Тане. Обидва містечка складають повіт Кумаґею.
У стародавні часи Танеґасіма була окремою провінцією держави Ямато, але у 8-му столітті була приєднана до провінції Осумі. Протягом 12 — 19-го століть островом керували представники роду Танеґасіма, які були васалами сусіднього роду Сімадзу, володарів Каґосіми. 1543-го року на Танеґасімі висадились перші європейці — португальці, які познайомили місцевих жителів із вогнепальною зброєю. Завдяки цьому в Японії останню часто називали за назвою острова «танеґасіма».