Roślinność Pod względem roślinnym region leży na granicy stepu i lasostepu. Lasy zajmują ok. 3,37 tys. km², co stanowi 13% całego obszaru obwodu. Największa lesistość występuje w północno-zachodniej części regionu. Lasy porastające obwód to w większości lasy liściaste, złożone głównie z dębów, brzóz, osik itp. Bardziej na południe, w strefie lasostepów, tj. obszarów gdzie w zależności od warunków terenowo-glebowych tereny leśne występują na przemian ze stepowymi, wśród gatunków drzew dominują dęby z domieszką lipy, klonu, jesionu i wiązu. Rosnące w tym rejonie lasy do przełomu XVI i XVII w. określane były jako tulskie zasieki, gdyż stanowiły rodzaj zapory chroniącej południowe granice kraju i utrudniającej przedzieranie się konnym oddziałom wojowników stepowych (głównie Tatarom) w głąb terenów Rosji; z tego też powodu lasy te (których obszar był znacznie większy niż obecnie) były przedmiotem szczególnej ochrony.
Świat zwierzęcy Na terenie obwodu żyją między innymi wilki, łosie, lisy, dziki, wydry, tchórze, zające, wiewiórki, susły.
Z ptaków spotkać można na przykład gawrony, skowronki, jaskółki, jerzyki, wróble, dzikie kaczki i gęsi, a z ryb między innymi płocie, okonie, leszcze, szczupaki i miętusy.