Como outros já mencionaram, C# não te dá uma *garantia* de que uma recursão de causa vai ser otimizada. Eu sou muito fã de recursão de cauda mas acho que que você está focando um ponco no sentido errado - eu acho que o controle de fluxo flexível é um ponto mais crucial da recursão de cauda do que a imutabilidade e isso muda um pouco a maneira de abordar esse problema.

Num caso de loop simples com o do seu exemplo, usar recursão de cauda acaba sendo tão mutável e baixo nível quanto escrever seu código usando gotos. Em cada passo você tem que atualizar o acumulador *e* o contador *e* dizer que vc vai fazer um jump de volta pro inicio do loop.
    
      int acc = 1;
      int i = N;
    loop:
       if(i>=0){
         //finge que pode usar atribuição múltipla estilo Python
         i, acc = i-1, acc*i; goto loop;
       }else{
         return acc;
       }

A única vantagem da recursão de cauda comparada com os gotos é a atribuição de mais de uma variável num passo só e que o compilador vai te avisar se você esquecer de falar o valor novo pra uma das variáveis. De qualquer forma, um for loop acaba sendo mais estruturado e alto nível, já que vc só precisa cuidar da lógica pra atualizar o produto e a atualização do contador e os gotos vem de graça. É um pouco similar a programar usando um fold ao invés de recursão de cauda
   
    int acc = 1;
    for(int i=N; i>=0; i--){
       acc *= i;
    }

Só que recursão de cauda não serve só pra fazer loops simples em que um função chama ela mesma. A pate onde a recursão de cauda faz mais diferença é quando você tem mais de uma função mutuamente recursiva. Um exemplo forçado é essa máquina de estados definida em Haskell:

<!-- language: lang-hs -->

    par 0 = True
    par n = impar (n-1)

    impar 0 = False
    impar m = par (m-1)

O equivalente disso sem recursão de causa é uma máquina de estados:

      int n;
      int m;
    par:
      if(n == 0){
        return true;
      else{
        m = n-1;
        goto impar;
      }
    impar:
      if(n == 0){
        return false;
      else{
        n = m-1;
        goto par;
      }

No entanto nessa versão todas as funções tem que ser combinadas num trecho  de código só, o que fere a encapsulação. Por exemplo, nós precisamos declarar todas as variáveis de parâmetro lá no topo, o que torna possível que elas sejam usadas no lugar errado.

Além disso, a recursão de cauda também está presente quando chamamos uma função que nos foi passada como parâmetro. Isso é equivalente a um goto computado e não pode ser traduzido em um loopzinho estático.

Nesses últimos dois casos é quando o suporte da linguagem para recursão de cauda faz mais falta. Se você tiver que fazer algo equivalente, o mais próximo vai ser usar o um padrão "trampolim", mas é meio ineficiente e bem chatinho de usar.