Tuymans kreeg een kunstopleiding aan het Brusselse Sint-Lukasinstituut en studeerde kunstgeschiedenis aan de VUB.
Tuymans' werk is figuratief. Hij maakt gebruikt van fotografische technieken zoals afsnijding, cadrage, sequentionering en extreme close-up. In een tijd dat de schilderkunst dood werd verklaard, schildert hij onbehaaglijke figuratieve monochrome doeken, soms in vale kleuren.
Met een filmische blik beeldt hij ogenschijnlijk onschuldige, maar in feite beladen onderwerpen af: een lampenkamp (uit Buchenwald), een kapot poppenlijfje, een rokzoom en een been, een uitsnede van een lichaam of een gezicht (reeks Der diagnostische Blick, 1992). Een aantal schilderijen refereert aan het onverwerkte verleden: de holocaust (Gaskamer, 1986), het Belgische kolonialisme (Leopard, 2000), het Vlaamse nationalisme.

Tuymans koestert een fundamenteel wantrouwen tegen de waarheidswaarde van beelden. Zijn schilderijen noemt hij 'authentieke vervalsingen'. Tegenover de gemakkelijke transparantie van de alomtegenwoordige, snel opgenomen beelden in media en reclame, plaatst hij zijn desoriënterende schilderijen. Volgens Tuymans is een volwaardig psychologisch portret van een individu onmogelijk. Vandaar dat de kadrering van zijn portretten vaak onvolledig is.

'Geweld is het enige wat mijn werk structuur verleent', zegt Tuymans. Hij geeft evenwel nooit de feitelijke wreedheden weer zoals Andy Warhol, maar meer een suggestie ervan.

Tentoonstellingen
De eerste tentoonstelling in de Verenigde Staten ging door in 1995 in "The Renaissance Society" in Chicago.
In de zomer van 2004 kreeg Tuymans als eerste levende Belgische kunstenaar een tentoonstelling in de Tate Modern.
In 2008 raakte bekend dat Tuymans meewerkt aan het in 2010 in Brugge plaatsvindend culturele evenement "Brugge-Centraal", de opvolger van "Corpus '05".
Bij de lancering van de cultuurwebsite klara.be maakte Tuymans medio april 2008 in de Beddenstraat te Antwerpen een tijdelijke muurschildering (tot 25 april). De kunstenaar gebruikte daarvoor een werk uit de reeks Exhibit, waarop copulerende apen afgebeeld zijn. Bij wijze van experiment filmde een verborgen camera de voorbijgangers. Van de bijna drieduizend passanten sloeg maar 4 % acht op de muurschildering. De reactie van de kunstenaar: 'Kunst is het doorgeven van ideeën, al is het maar voor een paar seconden'.

Hij exposeerde aan het Chicago Institute of Art, Monique Meloche Gallery, Chicago and Andre Schlechtriem Gallery, New York. Enkele werken waren te zien in "The Triumph of Painting" tentoonstelling in the Saatchi Gallery in Londen.

Citaten
"Tuymans is de Polanski van de hedendaagse schilderkunst - kijkend door de lens die hem afzondert van een verschrikkelijke wereld die geheel en al de zijne is." (Dominic van den Boogerd, directeur van De Ateliers in Amsterdam)

"Alle kunst is in zekere mate schatplichtig aan andere beelden. Het concept van de authentieke vervalsing heb ik aan het eind van de jaren zeventig - toen ik pas begon te schilderen - intuïtief bedacht als een uitweg uit het geconstateerde debacle van de uniciteit. Het gaf me de mogelijkheid terug te gaan in de tijd, bestaande beelden opnieuw te gebruiken en op die manier authentieke vervreemdingseffecten te creëren. Geleidelijk aan heb ik die methode gerationaliseerd en verfijnd. Ik probeer beelden te herinterpreteren en er een gezond wantrouwen tegen te creëren, waardoor mijn schilderijen automatisch ambigu zijn." (Luc Tuymans)