Особенностью Тюменской области является то, что в её состав входят два других субъекта Российской Федерации: Ханты-Мансийский автономный округ — Югра и Ямало-Ненецкий автономный округ.

Граничит на северо-западе с Архангельской областью и (одновременно) Ненецким автономным округом, на западе — с Республикой Коми, на юго-западе — со Свердловской и Курганской областями, на юге — с Северо-Казахстанской областью Казахстана, на юго-востоке — с Омской и Томской областями, на востоке и северо-востоке — с Красноярским краем; на севере омывается Карским морем.

Тюменская область является единственным регионом России, простирающимся (вместе с автономными округами) от морей Северного Ледовитого океана на севере и до государственной границы на юге.