Река Тигиль (в верховье — Большой Тигиль) протекает на северо-западе полуострова Камчатка, по территории Быстринского и Тигильского районов Камчатского края. По площади бассейна Тигиль занимает 4-е место среди рек Камчатского края и 62-е — в России. Через реку проходит ледовая переправа 237-го км автозимника Анавгай-Палана.

Длина реки 300 км, площадь бассейна 17 800 км². В бассейне находится 2573 водотока, из них только пять имеют длину более 100 км. Коэффициент густоты речной сети 0,55 км/км², она имеет асимметричный рисунок. Берёт начало (исток) на Срединном хребте, в верховье протекает в гористой местности, в среднем и нижнем течении выходит на холмисто-увалистую равнину. Впадает (устье) несколькими рукавами в Тигильскую лагуну, которая соединяется с бухтой Большой Тигиль залива Шелихова.

В верховье ширина реки 30-50 м, глубина 0,4-1,5 м, скорость течения 1,2 м/с, на перекатах — до 2 м/с. Небольшие пороги и перекаты чередуются с плёсами. В низовье ширина реки в отдельных местах изменяется в пределах 50-100 м, глубина — 0,5-3 м, скорость течения — 1-1,5 м/с. В низовье русло дробится на рукава, течение спокойное, здесь встречается множество островов и перекатов. По побережью произрастает каменно-берёзовый лес, в поймах — ива и тополь.

Среднемноголетний расход воды в 50 км от устья 200 м³/с (объём стока 6,312 км³/год, модуль стока 16,6 л/(с*км²)). Питание реки преимущественно подземное (60-70 % годового стока); на долю снегового приходится около 20% годового стока, дождевого — 10-20%.

Река вскрывается в конце апреля — начале мая, пик паводка наступает в конце июня — начало июля, и при отсутствии дождей половодье прекращается к началу августа. На половодье приходится 40-45 % годового объёма стока. Ледостав наступает в конце октября — ноябре.

Среднемноголетняя мутность воды 25 г/м³, расход взвешенных наносов 4,9 кг/с, модуль стока наносов 13 т/(км²×год). Минерализация воды колеблется от сезона в пределах от 40 до 70 мг/л. По химическому составу вода принадлежит к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе.

Климат в бассейне Тигиля отмечается разнообразием и неустойчивостью погоды. На побережье он морской, зимой со средней температурой от -10°C, в верховьях понижается до -20−30 °C. Устойчивый снежный покров появляется во второй половине октября, его мощность составляет 40-60 см, в предгорьях до 2,5 м. Запасы воды в снежном покрове в зависимости от высоты местности и её защищённости находятся в пределах 130-220 мм. Ранней осенью возможны заморозки, дневная температура воздуха +8-16 °C, ночная +3-5°C. Лето прохладное, продолжительностью 2-4 месяца, характеризуется пасмурной, дождливой погодой.

Притоки (от устья к истоку):
6 км: Хатанкина
11 км: Кульки
14 км: Напана
19 км: Гаванка
29 км: Кипина
32 км: Половинка
37 км: Крутая
43 км: Шарыповская
44 км: Подземная
48 км: Рассошина (Латаева)
51 км: Сарайная
54 км: Дальняя
58 км: Шадрина
67 км: Щековская
68 км: Изменная
71 км: Ключик
75 км: Половинная
80,6 км: Пирожникова
81 км: Левая Пирожникова
91 км: река без названия
99 км: Седанка
108 км: Калгауч
121 км: Кызлым
129 км: Переваловая
139 км: Тхалныч
148 км: Жгачка
159 км: Крохалиная
166 км: Тополевая 1-я
170 км: Тополевая 2-я
179 км: река без названия
182 км: Толстихинская
201 км: Чавыча
222 км: река без названия
224 км: Белая
243 км: река без названия
246 км: Копкан, Правый Копкан
262 км: река без названия
265 км: река без названия
276 км: Малый Тигиль
289 км: река без названия

В верховье и среднем течении преобладают правобережные притоки, они существенно длиннее левобережных.

Река открыта в 1697 году В. В. Атласовым, хотя есть вероятность, что русские землепроходцы посещали её уже в 60-е годы XVII века. Вскоре река стала использоваться как магистральный путь, связывающий северо-западную Камчатку с центральной частью полуострова и его восточным берегом. В 1752 году на правобережье недалеко от устья была основана Тигильская крепость.

В 1756 году в устье реки Тигиль на зимовку впервые зашло морское судно — корабль «Св. Николай». Его команда на побережье воздвигла маяк, а на стрелке Тигиля и Гаванки построила несколько жилых и складских домов, названных по имени корабля — Никольской крепости (впоследствии Усть-Тигиль).

На первых русских картах река называлась Кыгим, Кыгил, Кутил. Вероятно основе этих названий лежит ительменское слово кыг — «река». Однако не исключается, что Тигиль — имя собственное, встречающееся как таковое в русских документах XVIII века. Современное название реки утвердилось в 1740 году.

Корякское название реки Мырымрат, в переводе — «место морских зверей».

Река Тигиль является местом обитания лососёвых.

Река Тигиль занимает одно из заметных мест в камчатской истории. Архивные документы, найденные в последние годы советским историком Б. П. Полевым, позволяют предполагать, что река Тигиль, как и другие северо-западные реки полуострова, была известна русским задолго до знаменитого похода «камчатского Ермака» Владимира Атласова (1697 г.). Не исключено, что ещё в 60-е годы XVII столетия отряды русских землепроходцев, вышедшие к северо-западной части Камчатки со стороны реки Пенжины, уже располагали сведениями о реке Тигиль, а возможно, использовали её как кратчайший путь к долине реки Камчатки. В 1697 году от Паланы к Тигилю вышел отряд В. В. Атласова, от Тигиля начался его знаменитый поход в глубинную часть полуострова:

«И на Кыгыле-реке били челом великому государю, а ему, Володимеру, служилые и промышленные люди подали за своими руками челобитную, чтоб ему с ними итти на Камчатку реку и проведать подлинно — какие народы над Камчаткою рекою живут. И он де, Володимер, по челобитью их с Кыгыла реку, взяв вожев дву человек, пошёл с служилыми людьми и осталыми ясачными юкагири, которые не в измене, подле моря, на оленях и дошёл на Камчатку-реку».

Результатом похода В. В. Атласова явились ценнейшие сведения о практически неизвестной в то время земле, принёсшие самому Атласову славу первооткрывателя Камчатки. Он дал первые сведения географического характера о реке Тигиль: «А по другую сторону той Камчадальской земли на море зимою льду не бывает, только от Пенжины реки до Кыгылу лёд бывает небольшой, а от Кыгылу в даль ничего льду не бывает. А от Кыгыла реки до устья ходу бывает скорым ходом пешком, до Камчатки через камень, в 3-й и в 4-й день».

Река Тигиль имела чрезвычайно важное стратегическое значение в активно начавшемся процессе освоения огромного полуострова. Через реку проходили магистральные пути по западному побережью Камчатки, ещё в дорусский период река Тигиль была одной из основных коммуникаций, связывавших северо-западную Камчатку с центральной частью полуострова и его восточным берегом. Это обстоятельство вызвало необходимость строительства крепости, названной Тигильской. Она была возведена в 1751—1752 годах поручиком Холмовым и неоднократно обновлялась. Она располагалась на правом берегу Тигиля, в трёх десятках вёрст от устья.

В 1739 году на реке Тигиль побывал С. П. Крашенинников. Он сообщил сведения о тигильском месторождении каменного угля у яра Кейтель, о находках янтаря в приустьевом районе морского побережья. Образцы тигильского угля и янтаря были отправлены исследователем в Петербургскую кунсткамеру. Крашенинников записал корякское название реки Тигиль — «прямое коряцкое имя Мырымрат». Это название известно и современным корякам Тигильского района и переводится как «место морских зверей». Следует отметить, что на ранних русских чертежах Камчатки сохранилось несколько вариантов названия реки: Кыгим, Кыгил, Кугил, позволяющих предположить, что в первооснове топонима лежит ительменское слово «кыг» («река»). Однако не исключено, что Тигиль — имя собственное, встречающееся как таковое в русских документах XVIII века.

В 1756 году в устье реки Тигиль впервые зашло морское судно. Это был корабль «Св. Николай». Команда его во время зимовки построила на устье маяк, а на стрелке Тигиля и Гаванки возвела несколько жилых и складских строений, получивших название по имени корабля — Никольская крепость (будущий Усть-Тигиль).

К началу XX века село Тигиль стало крупнейшим населённым пунктом северо-западной Камчатки. Ныне это — административный центр Тигильского района Камчатского края.