По данным на конец XIX века, площадь губернии составляла около 1385 тысяч кв. км.
Губерния делилась на 10 уездов (до 1898 — округа): Берёзовский (688 тысяч кв. км), Ишимский, Курганский, Сургутский (251 тысяч кв. км), Тарский, Тобольский, Туринский, Тюкалинский, Тюменский (18 тысяч кв. км), Ялуторовский (22 тысячи кв. км).
В официальных документах 2-й половины XVIII века название Тобольская губерния нередко употребляется как обозначение Сибирской губернии на последнем этапе её существования (1764—1782)[5].
Указом императрицы Екатерины II от от 19(30).1.1782 года образовано Тобольское наместничество в составе двух областей (Тобольской и Томской), вошедшее в состав Пермского и Тобольского генерал-губернаторства.
Взошедший на престол император Павел I пересмотрел многие реформы своей матери, в том числе отказался от института генерал-губернаторств. В связи с этим 12 декабря 1796 года как самостоятельная административная единица России была образована Тобольская губерния Именным указом, данным Сенату «О новом разделении Государства на Губернии» (12 декабря 1796 год № 17634)[6]. К Тобольской присоединена Колыванская губерния[5].
На карте Тобольской Губернии (из 16 уездов) из издания «Российский атлас из сорока трёх карт состоящий и на сорок одну губернию Империю разделяющий» (Вильбрехт, 1800)[4] показаны: граница Тобольской губернии и ее уездов, населенные пункты, монастыри, зимовья, крепости, прииски, соляные и рыбные промыслы, маршруты плаваний Малыгина (1734, 1735), Скуратова (1734, 1735), Овцына (1735), Муравьева (1737), Павлова (1737), Розмыслова (1768), место зимовки голландских кораблей в 1596. Заглавие на карте в художественном картуше с рисунком сцены охоты, символов горнозаводского производства, аллегории реки Обь — девы с урной[3][4].
В свою очередь, сменивший Павла новый император Александр I пересмотрел многие реформы своего отца, в связи с чем в 1802 году Тобольская губерния наряду с Иркутской вошла в состав Сибирского генерал-губернаторства. В 1822 году Сибирское генерал-губернаторство было разделено на Западно-Сибирское и Восточно-Сибирское. Тобольская губерния вошла в состав Западно-Сибирского генерал-губернаторства, просуществовавшего до 1882 года.
26 февраля (9 марта) 1804 года часть территории губернии выделена в Томскую губернию[8]. Упразднены Семипалатинский и Сургутский уезды, восстановлен Омский уезд[5]. В составе Тобольской губернии остались: Берёзовский, Ишимский, Курганский, Омский, Тарский, Тобольский, Туринский, Тюменский и Ялуторовский уезды.
В 1822 году Омский уезд и некоторые другие территории переданы в Омскую область (до 1838); уезды Тобольской губернии переименованы в округа, образован новый Тюкалинский округ (до 1838)[5].
В 1838 году в состав губернии вошёл окружной Омск, 21 Октября (2 Ноября) 1868 Омск передан во вновь образованную Акмолинскую область. В том же году образован Сургутский округ, выделенный из состава Берёзовского округа. В 1876 году Омский округ преобразован в Тюкалинский округ. В 1898 году округа губернии переименованы в уезды.
Тобольская губерния была в числе 17 регионов, признанных серьёзно пострадавшими во время голода 1891—1892 годов.
В 1909—1916 годах Сергей Михайлович Прокудин-Горский пионер цветной фотографии объездил значительную часть Российской империи, в том числе и Тобольскую губернию, фотографируя старинные храмы, монастыри, фабрики, виды городов и различные бытовые сцены.
В 1917 году после прихода к власти большевиков была первая попытка организовать Калачинский уезд из части Тюкалинского для удобного управления отдалёнными юго-восточными территориями губернии. Первым членом продовольственного комитета Калачинского уезда стал Яков Мартынович Калнин, латышский поэт и учитель. В течение 1917—1919 годов в перипетиях Гражданской войны, уезд не раз ликвидировался и вновь создавался разными властями, передавался из Тобольской губернии в Акмолинскую (Омскую) область.
1 (14) января 1918 года согласно постановлению отдела НКВД Советской России, Троицкая волость Тюкалинского уезда была включена в состав новообразованного Татарского уезда Акмолинской области[9].
1—10 февраля 1918 года состоялась Первая чрезвычайная сессия Тобольского губернского земского собрания, которая решала ряд неотложных вопросов, среди которых:
О выделение Калачинского уезда из состава Тюкалинского уезда (вопрос решён положительно);
Об отделении Тарского и Тюкалинского уездов из состава Тобольской губернии к Акмолинской области (окончательное решение отложено до следующей сессии с обязательством губернской земской управы представить обстоятельный доклад по данному вопросу);
О переводе губернской земской управы из Тобольска в иной город губернии (принципиально признан необходимым перевод в Тюмень);
Ряд вопросов возбуждённых представителями крайнего севера Берёзовского уезда (вопрос решён положительно)[10].
Тобольская губерния разваливается. Два уезда Тарский и Тюкалинский — отошли к Омской области, Курганский уезд решил выделиться в самостоятельную губернию независимо от решения других уездов и представители его даже покинули губернскую конференцию, на той же конференции превозглашена Тюменская губерния из остальных уездов бывшей Тобольской губернии, вследствие же решения Тобольска декретировать Тобольскую губернию из уездов Тобольского, Берёзовского и Сургутского, в новой Тюменской губернии остаются лишь уезды: Ишимский, Ялуторовский, Тюменский и Туринский (причём последний возможно, что отделится и отойдёт к Екатеринбургу). Таким образом Тобольская губерния распадается на 4 части.
— Сибирская земская деревня. № 6. 8 (21) апреля 1918 год. Тобольск
3—5 Апреля 1918 губернская конференция Советов приняла решение о переносе административного центра из Тобольска в Тюмень и переименовании губернии в Тюменскую. Тобольский совет воспротивился этому и 30 Апреля 1918 провозгласил себя губернским[5].
В июне 1918 года Тобольская губерния перешла под контроль белых войск[5].
В сентябре 1918 года Омск возбудил вопрос об отходе Тюкалинского уезда и новоявленного, непризнаваемого Тобольском Калачинского уезда[11].
13 марта в Тюмени 150 мобилизованных взбунтовались, вооружились захваченными в складе винтовками и начали безобразничать в городе. Приказываю бунт подавить самыми жестокими мерами и всех захваченных с оружием бунтовщиков расстрелять на месте без всякого суда. Об исполнении и о числе расстрелянных мне срочно донести. № 0809/ОП.
Командующий Сибирской армией генерал-лейтенант Гайда.
Постановлением ВЦИКРСФСР от 27 августа 1919 года в составе Тобольской губернии оставлены 6 уездов: Обдорский, Берёзовский, Сургутский, Тобольский, Тюменский и Ялуторовский. Ишимский, Тарский и Тюкалинский уезды (включая территорию фактически существовавшего с 1918, но официально не оформленного Калачинского уезда) отошли к Омской губернии[5]. Курганский уезд вошёл в состав Челябинского районного управления на правах губернского органа[12].
Декретом ВЦИК от 6 Октября 1919 в Тобольскую губернию возвращён Туринский уезд[5].
В октябре 1919 — апреле 1920 губерния именовалась то Тобольской, то Тюменской; окончательно переименование Тобольской губернии в Тюменскую губернию закреплено декретом ВЦИК от 21 Апреля 1920 (2 марта) 1920[5].
«В золотом щите червленная атаманская булава, на которой чёрный щит Ермака, круглый, украшенный драгоценными камнями, между двумя косвенно накрест положенными червлёными знаменами с чёрными древками и остриями от копья. Щит увенчан Императорскою короною и окружён золотыми дубовыми листьями, соединёнными Андреевскою лентою»[13].
В южных и центральных районах основную роль в хозяйстве играло земледелие[5].
Развивались животноводство (в том числе на севере Тобольской губернии — разведение оленей), маслоделие[5].
В северных и центральных районах Тобольской губерении важное значение имели охота, рыболовство, сбор кедровых орехов (преобладали у инородцев), деревообработка и др.[5]
Пигнатти, Василий Николаевич (1917—1918) председатель Комитета Общественного спокойствия, губернский комиссар, (1918—1919) управляющий Тобольской губернии
Атлас географических карт, статистических таблиц, видов и типов Тобольской губернии. Издание Тобольского губернского книжного склада. Типография епархиального братства. Тобольск. 1917.
Описание Тобольской губернии. — Петроград: Издание Переселенческого Управления, 1916. — С. 78.
Тобольская епархия: Часть первая. Описание местности, занимаемой Тобольской епархией, в географическом и историко-этнографическом отношении. — Омск: Типография А. К. Демидова, 1892.
Сибирские и тобольские губернаторы: Исторические портреты,документы / отв. за вып. И. Ф. Кнапик. — Тюмень: Тюменский издательский дом, 2000. — 576 с. — ISBN 5-928800-08-8.
Примечания: Курсивом выделены исторические, переименованные или упразднённые на 1 января 1914 года территориальные единицы. 1 Образованы или переименованы после 1 января 1914 года; 2 Временная губерния Галицийского генерал-губернаторства во время Первой мировой войны; 3 По 1796 год.
Депутаты Государственной думы Российской империи от Тобольской губернии