במרכזו של פארק תמנע נמצא אגם תמנע – אטרקציה מרעננת על רקע המדבר, שאין מי שיוכל להתעלם ממנה. אגם תמנע הוא למעשה אגם מלאכותי, שנוצר מהנחת סוללה שנועדה להגן על המכרות בפני שיטפונות הפוקדים את ערוץ נחל נחושתן. כתוצאה מכך נקווים מי השטפונות לאגם עונתי קטן למרגלות הסוללה, באזור שבו נראה ריכוז עשיר של צמחיה. האגם המלאכותי מוקם מחוץ לתוואי השיטפון כדי ליצור נקודת מים קבועה לבעלי החיים ומקום פעילות למבוגרים ולילדים אורחי הפארק. הוא מתפרס על פני 16 דונמים ויש בו כ־20,000 מ"ק מים אשר אינם ראויים לשתייה. 
על אף שהשחייה בו אסורה, אגם תמנע הוא הרבה יותר מאשר רק תפאורה. במימיו משייטות סירות פדלים שהן אטרקציה בפני עצמה, וסביבו פזורים מגוון מקומות לינה ופינות ישיבה מוצלות. קפה תמנע וחנות המזכרות ממוקמים אף הם בסמוך.  
אגם תמנע הוקם באמצעות השקעה משותפת של הקרן הקיימת לישראל, קבוצת JNF בארצות הברית והמועצה האזורית חבל אילות, ובסיוע תרומת משפחת צ'ונדאו ממילווקי שבארצות הברית.