Клуб основан в 1961 году. С этого года начал играть в классе «Б» чемпионата СССР. В 1971, заняв второе место в группе, команда завоевала право выступать во второй лиге. Тюменский «Геолог» — чемпион РСФСР 1985, обладатель Кубка РСФСР 1984[4], финалист Кубка РСФСР 1983 и 1985, победитель зональных турниров второй лиги 1984, 1985, 1986, второй призёр 1983.
14 августа 1982 открыт стадион «Спартак» на Царёвом городище (позднее стал называться «Геолог»).
После прихода на тренерский пост Валерия Овчинникова тюменский «Геолог» стал лидером своей зоны во второй лиге[5]. В Кубок РСФСР по футболу 1983 года вышел в финал и проиграл там Динамо (футбольный клуб, Ставрополь, 1924) со счётом 4:0. В розыгрыше Кубок РСФСР по футболу 1984 года Геолог стал победителем турнира, обыграв в финале ивановский Текстильщик со счётом 4:0. В розыгрыше Кубок РСФСР по футболу 1985 года вышли в финал и проиграли Пресне 0:0 и 2:0. В 1986 году тюменцы завоевали право играть в первой лиге союзного первенства, где провели пять сезонов — с 1987 по 1991 год. Лучший результат на этом этапе команда показала в 1989 и 1990 годах — 11-е место.
11 июля 1986 года — первый международный матч между «Геологом» и итальянским «Спортингом» из города Реджо-нель-Эмилия. Тюменцы выиграли со счетом 2:1, мячи забили Е. Зарва (два гола) и Л. Спаджари.[6].
В результате распада СССР и формирования нового чемпионата России тюменский клуб был включён в турнир высшей лиги, где играл в 1992, 1994—1995 и 1997—1998. В 1992 году руководителем команды стал бывший начальник УВД Тюменской области Вениамин Башарин, команда в этом году сменила название на «Динамо-Газовик»[7]. Лучший результат — 12-е место (1994). Худший результат — 20-е место (1992). В 1993 и 1996 тюменцы выступали в первой лиге чемпионата России, оба раза становясь победителями турнира и завоёвывая право выступать на следующий год вновь в высшей лиге. После смерти Башарина команда была вновь переименована — в ФК «Тюмень». Руководителем команды стал Александр Пуртов с которым связывают кризис и дальнейший роспуск клуба[8]. В 1998 году ФК «Тюмень» поставила антирекорд лиги по количеству набранных очков — всего 8, а также по количеству пропущенных мячей — 89. Не решив финансовые проблемы в этом сезоне, команда покинула высшую лигу, а спустя год оказалась во второй лиге. Следующие сезоны тюменцы безуспешно пытались вернуться на прежние позиции. В 2003 команда «Тюмень» была расформирована и не принимала участия в первенстве России[9]. На базе клуба продолжал выступление в турнире третьей лиги бывший дублирующий состав, усиленный несколькими игроками из основного состава распавшейся «Тюмени». Команда носила название «СДЮШОР-Сибнефтепровод»[9].
В 2004 году клуб выиграл зональный турнир Любительской футбольной лиги, однако отказался от вступления в профессиональную лигу. На следующий год «Тюмень» повторила своё достижение, и клуб вернулся во второй дивизион. С 2006 года «Тюмень» возобновила членство в Профессиональной футбольной лиге. Накануне сезона-2008 клуб возглавил президент мини-футбольного клуба «Тюмень» Александр Валентинович Попов[10]. Символика клуба была изменена. Цветами команды стали чёрно-белые.
В розыгрыше Кубка России 2012/13 ФК «Тюмень» добился своего наивысшего кубкового достижения за всю историю клуба на тот момент: обыграв на стадии 1/16 на домашнем стадионе владикавказскую «Аланию» со счётом 2:1[11], команда прошла в 1/8 финала, где уступила в московском матче ЦСКА со счетом 0:3.
6 июня 2013 года на собрании команды директор ФК «Тюмень» Александр Попов официально объявил о том, что клуб не будет продлевать контракт с главным тренером команды Евгением Дурневым. Главной причиной прекращения отношений стало невыполнение задачи на сезон, поставленной перед командой (была поставлена задача выход в ФНЛ, но она не была решена из-за проигрыша в предпредпоследнем матче сезона «Газовику» со счётом 0:1)[12]. Также клуб не продлил контракты со спортивным менеджером Юрием Кудиновым, старшим тренером Игорем Меньщиковым, тренером по вратарям Олегом Прищеповым и старшим массажистом Олегом Мартыновым.
По результатам сезона 2017/18 ФНЛ «Тюмень» заняла 19-е место, но сохранила прописку в связи с неполучением «Тосно» (занял в Премьер-лиге 15-е место) лицензии РФС. По результатам следующего сезона клуб занял 20 место и выбыл в ПФЛ.
В 1997—1999 годах в Третьем любительском дивизионе (в 1997 году назывался Четвёртым дивизионом), в зоне «Урал», участвовала юниорская команда (в 1997—1998 году — «Юниор» Тюмень, в 1999 году — СДЮШОР «Тюмень»).
Фанатское движение в Тюмени зародилось в 1987 году. Уже в 1989 году в городе насчитывалось более 100 активных фанатов тюменского «Геолога», собиравшихся на 13-м секторе местного стадиона. Тогда же состоялись первые выезды в другие города. Так, в 1989 году лидеру тюменских фанатов Чижу до «золотого» сезона не хватило всего двух выездов, в Баку и Абовян. Из-за экономического кризиса начала 1990-х годов фанатское движение в Тюмени сошло на нет. В 1994 году была создана «фирма» «Tyumen fans legion», которая просуществовала менее двух лет. Второе рождение тюменского фанатизма произошло в 1998 году, несмотря на то что он стал провальным для тюменской команды. Именно тогда началось формирование группировки, получившей позднее название «Vikings Legion». Хотя следующие годы, 1999 и 2000, были для тюменского футбола крайне неудачными, фанатское движение росло. 21 июня 1999 года состоялся первый выезд, в Москву. В том же году вышел первый номер фанзина Viking (всего до 2003 года вышло 5 номеров). Помимо футбола, «тюлени» (прозвище тюменских суппортеров) поддерживали также местный хоккейный клуб «Рубин». На 2003—2005 годы, несмотря на потерю тюменской командой профессионального статуса и перевода в Третью лигу, приходится становление «хулиганского» движения в городе, в частности формируются новые «банды», начинаются боевые выезды и регулярные спарринги с «хулиганами» из близлежащих городов. В 2006—2008 годах, хотя тюменцы и вернули себе профессиональный статус, фанатское движение в Тюмени переживает застой и даже некоторый спад, в то же время именно в этот период был зафиксирован «золотой» сезон. Позднее ситуация несколько изменилась. В 2011 году тюменские фанаты пробили 12 из 15 выездов, состоялся фанатский турнир по футболу памяти Дмитрия Анашкина, а на предпоследнем домашнем матче было устроено пиротехническое шоу. На 1 января 2012 года «тюлени» совершили более 100 выездов на гостевые матчи своей команды. Самый дальний из них, в Улан-Удэ в 2001 году, самый многочисленный в Челябинск в 2008 (80 фанатов)[15].