Từ lâu, Thái Nguyên đã được du khách trong nước và quốc tế biết đến bởi sẵn có một nguồn tài nguyên du lịch phong phú, đa dạng, bao gồm: 780 di tích và danh lam thắng cảnh, trong đó có 31 di tích đã được xếp hạng quốc gia. Cùng với những cảnh quan tự nhiên nổi tiếng như: Hồ Núi Cốc (Đại Từ), hang Phượng Hoàng (Võ Nhai), suối Tiên (Đồng Hỷ)… còn có hơn 100 điểm du lịch nhân văn, trong đó có Khu di tích lịch sử ATK (Định Hóa), đền Đuổm (Phú Lương), Bảo tàng Văn hoá các dân tộc Việt Nam và hàng trăm lễ, hội đặc sắc, ấn tượng, như: Lễ hội chùa Hang (Đồng Hỷ), Lễ hội xuống đồng (Phổ Yên) và lễ hội Lồng Tồng (Định Hóa).
Để ngành du lịch của tỉnh từng bước phát triển xứng tầm, từ nhiều năm gần đây, Thái Nguyên đã có các hoạt động tăng cường liên kết hợp tác phát triển giữa các tỉnh trong vùng Việt Bắc, là: Cao Bằng, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Hà Giang và Lạng Sơn; đồng thời xác định hoạt động liên kết hợp tác là điều kiện tiên quyết cho sự phát triển của ngành du lịch. Đặc biệt, ngoài các tỉnh trong “miền di sản Việt Bắc”, Thái Nguyên còn mở rộng liên kết hợp tác phát triển du lịch với nhiều tỉnh trong cả nước, như: Chương trình liên kết hợp tác phát triển du lịch 4 tỉnh: Thái Nguyên - Vĩnh Phúc - Tuyên Quang - Hà Nội, trong đó 3 tỉnh: Thái Nguyên - Vĩnh Phúc - Tuyên Quang cùng có chung dãy núi Tam Đảo, với nhiều tiềm năng, thế mạnh về du lịch và Hà Nội là trung tâm du lịch lớn của cả nước.
Tháng 11-2010, Chương trình hợp tác liên kết phát triển du lịch ba tỉnh: Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Tuyên Quang và Thủ đô Hà Nội đã chính thức được ký kết, với một số nội dung hợp tác cơ bản trong xây dựng Đề án phát triển du lịch vùng; trong phát triển sản phẩm và xây dựng tour, tuyến du lịch; trong xúc tiến đầu tư, quảng bá du lịch và phát triển thị trường; trong đào tạo, phát triển nguồn nhân lực du lịch; trong trao đổi kinh nghiệm quản lý về du lịch. Theo đó, ba tỉnh cùng với Hà Nội đã xây dựng được các tour du lịch kết nối các điểm, khu du lịch tạo thành tour kết nối như: Tour Bảo tàng Văn hóa các dân tộc Việt Nam - Khu di tích ATK Định Hóa (Thái Nguyên) - Khu di tích lịch sử Tân Trào (Tuyên Quang) - Tam Đảo, Tây Thiên Trúc (Vĩnh Phúc) - Thái Nguyên; tour Bảo tàng Văn hóa các dân tộc Việt Nam (Thái Nguyên) - Tam Đảo, Tây Thiên Trúc (Vĩnh Phúc) - Khu di tích lịch sử Tân Trào (Tuyên Quang) - Hồ Núi Cốc (Thái Nguyên).
Trong khuôn khổ Ngày hội Du lịch thành phố Hồ Chí Minh (tổ chức vào tháng 3-2014), tại sự kiện này, Ngành du lịch Thái Nguyên đã ký kết văn bản hợp tác liên kết phát triển du lịch với thành phố Hồ Chí Minh, một thị trường du lịch lớn nhất cả nước. Theo đó, hai bên sẽ đẩy mạnh công tác tuyên truyền quảng bá, xúc tiến du lịch để giúp Ngành du lịch Thái Nguyên phát triển; Phối hợp kêu gọi các nhà đầu tư trong và ngoài nước tham gia đầu tư phát triển các dự án dịch vụ du lịch tại Thái Nguyên; tích cực tạo điều kiện cho doanh nghiệp du lịch hai địa phương hợp tác phát triển tour, tuyến du lịch và các sản phẩm du lịch.
Mới đây, ngày 4-10-2014, Ban Chỉ đạo Phát triển Du lịch tỉnh Bắc Giang đã phối hợp với Tổng Cục Du lịch, Sở VHTT&DL các tỉnh: Thái Nguyên, Quảng Ninh, Hải Dương tổ chức Hội thảo: “Liên kết hợp tác Phát triển Du lịch Thái Nguyên - Bắc Giang - Hải Dương - Quảng Ninh ". Chương trình liên kết du lịch này dựa trên vị trí địa lý và cự ly thuận lợi của các tỉnh nằm trên trục quốc lộ 37. Trong tuyến du lịch này du khách có thể di chuyển đến các điểm du lịch ATK Định Hóa, Hồ Núi Cốc (Thái Nguyên); ATK 2 Hiệp Hòa; các làng quan họ cổ, làng nghề truyền thống dọc bờ Bắc sông Cầu, hay từ các điểm chùa Vĩnh Nghiêm, khu du lịch sinh thái Suối Mỡ, hồ Khuôn Thần, Cấm Sơn, khu rừng nguyên sinh Khe Rỗ, Bản Mậu, khu Đồng Thông trong tuyến du lịch Tây Yên Tử (Bắc Giang) có thể kết nối với tuyến du lịch Yên Tử, vịnh Hạ Long (Quảng Ninh) hay khu di tích Côn Sơn-Kiếp Bạc (Hải Dương).
Ngoài các chương trình hợp tác trên, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Thái Nguyên cũng đã giao Trung tâm Thông tin xúc tiến du lịch, thuộc Sở và Hiệp hội Du lịch tỉnh tăng cường công tác liên kết hợp tác quảng bá du lịch với các hiệp hội du lịch trong và ngoài nước. Trên cơ sở đó, Hiệp hội Du lịch Thái Nguyên đã tích cực tham gia các Hội chợ triển lãm về Du lịch tại các địa phương trong nước, qua đó giao lưu, ký kết hợp tác với nhiều hiệp hội trong và ngoài nước như: hợp tác với Hiệp hội du lịch thành phố Bằng Tường, thành phố Nam Ninh, tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc; hợp tác với Hiệp hội du lịch thành phố Hà Nội, hiệp hội du lịch Hải Phòng, Quảng Ninh, Lạng Sơn. Nội dung hợp tác giữa các hiệp hội đều thống nhất tăng cường công tác xúc tiến quảng bá hình ảnh và sản phẩm cũng như các đơn vị thành viên, tạo điều kiện để các doanh nghiệp trong các hiệp hội trực tiếp hợp tác phát triển kinh tế, phát triển sản phẩm, tăng cường chất lượng dịch vụ, đào tạo nghiệp vụ, doanh nghiệp trong các hiệp hội tham gia hợp tác đều được hưởng những ưu đãi nhằm hỗ trợ phát triển.