Mặc dù có nhiều tiềm năng trong phát triển du lịch như: Có nhiều khu di tích lịch sử cách mạng phát triển du lịch tham quan tìm hiểu lịch sử; có đông đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống thuận lợi cho phát triển du lịch tìm hiểu văn hoá các dân tộc; có khí hậu trong lành thích hợp với phát triển du lịch sinh thái... tuy nhiên, hiện nay Định Hoá vẫn chưa thực sự phát triển du lịch thành một ngành kinh tế.
Định Hoá là một trong những vùng trọng điểm du lịch của Thái Nguyên. Hiện nay, huyện có 128 điểm di tích lịch sử – văn hoá, trong đó có nhiều di tích đã được xếp hạng cấp Quốc gia như: Nhà tù Chợ Chu- nơi tổ chức cho 12 cán bộ của Đảng vượt ngục; cụm di tích Tỉn Keo – Khuôn Tát, xã Phú Đình- nơi Bác Hồ và Thường vụ Trung ương Đảng họp quyết định mở chiến cuộc Đông Xuân 1953-1954, tiêu diệt tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ; các di tích Bác Hồ, Trung ương Đảng ở và làm việc tại các xã Phú Đình, Điềm Mặc; các di tích của Quân đội như bãi Thàn Mát, Đình làng Quặng xã Định Biên- nơi ngày 15-5-1945 đã hợp nhất Việt Nam tuyên truyền giải phóng quân và Cứu quốc quân thành Việt Nam giải phóng quân và các di tích của Bộ Tổng tư lệnh Quân đội nhân dân Việt Nam thời kỳ kháng chiến tại các xã Thanh Định, Bảo Linh...
Cùng với đó là hàng trăm di tích lịch sử cách mạng và kháng chiến rải rác trên địa bàn các xã trong huyện đã được thống kê, lập hồ sơ quản lý, nhiều di tích đã được đầu tư, tôn tạo. Có thể nói, cụm di tích lịch sử An toàn khu Trung ương tại huyện Định Hoá trong những năm kháng chiến chống thực dân Pháp là một trong những cụm di tích quan trọng nhất của cả nước thế kỷ XX. Năm 2005, cùng với việc mở đường thông sang khu di tích Tân Trào (Tuyên Quang) và xây dựng xong Nhà tưởng niệm Chủ tịch Hồ Chí Minh tại đèo De (Phú Đình) và khu dịch vụ phục vụ du lịch, Định Hoá trở thành nơi hành hương về nguồn của các cơ quan Trung ương, Quân đội và du khách thập phương. Đây là một tiềm năng du lịch thăm quan, tìm hiểu lịch sử quan trọng nhất của tỉnh.
Định Hoá còn là địa bàn sinh sống của 8 dân tộc anh em, mỗi dân tộc có những nét văn hoá đặc sắc riêng. Nhiều di sản văn hoá đã trở nên nổi tiếng như: Nhà sàn được trưng bày tại Bảo tàng Dân tộc học; nghệ thuật múa rối Tày Thẩm Rộc (Bình Yên) được cử đi tham dự liên hoan nghệ thuật múa rối dân tộc quốc tế (tổ chức tại bảo tàng Dân tộc học); lễ hội Lồng Tồng được duy trì tổ chức vào đầu xuân hàng năm. Các điệu sli, lượn, then, dân ca, dân vũ, những phong tục, sản vật và những món ăn độc đáo của các dân tộc đặc trưng cho vùng Việt Bắc là những tiềm năng du lịch tìm hiểu văn hoá các dân tộc.
Về tiềm năng du lịch sinh thái, Định Hoá có khí hậu trong lành, thích hợp cho việc tham quan và nghỉ dưỡng. Đó là các danh thắng như: Thác Bẩy Tầng ở Đèo De (Phú Đình), hồ Bảo Linh- hồ lớn thứ 2 của tỉnh Thái Nguyên (sau Hồ Núi Cốc) với diện tích 80ha, chứa 6,8 triệu m3 nước vẫn còn nguyên vẻ hoang sơ giữa núi rừng; chùa Hang- nơi dừng chân của Bác Hồ trong kháng chiến... Cùng với đó là những đỉnh núi mây vờn, những rừng cọ xào xạc, những đồi chè xanh mướt xen lẫn những cánh đồng lúa tạo nên bức tranh thiên nhiên kỳ thú. Bên cạnh đó, Định Hoá còn là trung điểm, nơi dừng chân của các tua, tuyến du lịch trong tỉnh như: Hồ Núi Cốc- Định Hoá-Thái Nguyên-Võ Nhai và các tua, tuyến liên tỉnh như: Hà Nội- Đền Hùng- Tân Trào- Định Hoá- Cao Bằng; Hồ Núi Cốc- Tân Trào- Định Hoá- Hồ Ba Bể...
Với những tiềm năng như vậy, nhưng hiện nay Định Hoá vẫn chưa thực sự phát triển du lịch thành một ngành kinh tế. Với nền kinh tế chủ yếu là nông- lâm nghiệp, chậm phát triển, ngân sách không đủ chi, hàng năm huyện vẫn phải nhận trợ cấp ngân sách hơn 90% từ cấp trên. Năm 2007, Thái Nguyên được chọn làm Năm Du lịch Quốc gia với chủ đề “Về Thủ đô gió ngàn- Chiến khu Việt Bắc” trong đó, Định Hoá được coi là một trong những điểm đến của khách du lịch. Năm 2007, số lượng du khách đến Định Hoá đã là 19.000 đoàn với gần 800.000 lượt người, trong đó có khoảng 4.000 lượt khách quốc tế, tăng gấp 5 lần so với năm 2006. Tuy lượng khách du lịch tăng đột biến nhưng chủ yếu là khách đi, về trong ngày, số khách nghỉ lại rất ít. Điều đó cũng phản ánh những bất cập của Định Hoá trong phát triển du lịch.
Đầu tiên phải kể đến là kết cấu hạ tầng yếu kém vì toàn bộ hệ thống khu di tích lịch sử chưa được quy hoạch chi tiết; hệ thống đường giao thông chưa được đầu tư, nâng cấp nhiều; các dịch vụ ăn nghỉ, sinh hoạt vui chơi còn yếu kém, chưa hấp dẫn được du khách. Trong quản lý, tôn tạo và khai thác các tiềm năng du lịch còn lúng túng, thiếu sự phối hợp giữa các ngành, giữa tỉnh và địa phương. Một số cán bộ quản lý và nhân viên làm công tác du lịch còn yếu trong quản lý, hướng dẫn, giao tiếp và tổ chức các hoạt động du lịch. Đặc biệt, do chưa có quy hoạch chi tiết, phân cấp, phân vùng quản lý, công tác tuyên truyền còn yếu nên nhiều diện tích rừng bị chặt phá, cảnh quan bị xâm hại, biến dạng, xuống cấp.
Theo ông Lưu Viết Phú, phó Chủ tịch UBND huyện Định Hoá, để phát triển du lịch, trong thời gian tới, huyện sẽ phối hợp với các ngành của tỉnh xây dựng và thực hiện quy hoạch chi tiết Đề án “Xây dựng và bảo vệ cảnh quan” và Quy chế phối hợp giữa huyện với tỉnh trong việc giữ gìn, bảo vệ, tôn tạo, phát triển kinh tế – xã hội vùng ATK Định Hoá; xúc tiến công tác chuẩn bị cho một số dự án (xây dựng khu du lịch nghỉ dưỡng tại hồ Bảo Linh, làng Văn hoá - Du lịch bản Quyên, tôn tạo khu di tích lịch sử Nhà tù Chợ Chu và đầu tư nâng cấp danh thắng chùa Hang; vận động nhân dân tham gia các hoạt động du lịch cộng đồng bằng cách khuyến khích phát triển các dịch vụ nhà hàng, nhà nghỉ và đầu tư xây dựng các chương trình hoạt động văn hoá, vui chơi giải trí, sản xuất hàng lưu niệm và các sản phẩm đặc trưng của địa phương phục vụ du khách; tăng cường đào tạo nguồn nhân lực cho du lịch, xây dựng đội ngũ những người làm du lịch chuyên nghiệp, tiến tới thành lập các doanh nghiệp chuyên hoạt động du lịch....
