A Tihanyi-félsziget a Balaton nagy félszigete, mely annak északi partjáról Aszófő táján nyúlik be a tóba. Magyarország egyik legváltozatosabb tája; itt valósították meg az első tájvédelmi körzetet. Közigazgatásilag az egész félsziget Tihanyhoz tartozik.
A félsziget átlagosan 2 km széles, és túlnyomóan mocsaras földnyelv kapcsolja a szárazföldhöz, mely földnyelv csak 6 méterrel emelkedik a tó szintje fölé. Maga a félsziget 5 km hosszú és legnagyobb szélessége 3,5 km.
Partjait meredek dombsor alkotja, mely az egész félszigetet veszi körbe és legmagasabb csúcsaiban (Csúcshegy 235 m, Óvár 214 m, Hármashegy 212 m) 120-130 méternyire emelkedik a Balaton szintje fölé.
Ezek a hegyek egy völgykatlant vesznek körbe, amit egy harántos emelkedés két mélyedésre oszt; egyik a Belső-tó (131 m) közvetlenül Tihany mellett, a másik a mocsaras Külső-tó (116 m).
A félsziget kőzete homokkő, tufa-vulkán tevékenység esetén bazalt kiömlésekor a felszínre került tefra megszilárdult és cementálódott bázisos, vulkáni törmelékes kőzete a bazalttufa (Tihanyban az Óvar északi oldalán a Barátlakásoknál jól megfigyelhető ez a puha és faragható kőzet) és kovás mészkő.
A növény- és állatvilág ritka értékei a relatíve enyhe, mediterrán jellegű tihanyi klímának köszönhetik jelenlétüket. A száraz, molyhostölgyes- virágoskőrises- cserszömörcés erdők különösen ősszel festőiek. A félsziget ritka fészkelő madara a délies elterjedésű füleskuvik, az énekes és mannakabócák is ezekben az erdőkben élnek.
Apáti templomrom
A száraz pusztafüves lejtősztyeppekben több szubmediterrán ritka, védett növény felfedezhető (vetővirág, őszi csillagvirág, borzas szulák, hártyás galambbegy). A hajdan jobban legeltetett pannon ősgyepek mára kezdenek spontán visszaerdősülni, példaként az Óvár oldalában. Az aktív tájkezelés módszereként, a Csúcs-hegy alatt 1990-ben létrehozott, tájba illő nádfedeles birkahodály lakóival (fekete rackák és merinók) tartja karban a természetvédelem az elhanyagolt tihanyi legelőket.
Különlegesen gazdag a félsziget melegkedvelő rovarfaunája is (közel 1000 faj). A lepkék közel 800 faja él Tihanyban, köztük több igen ritka faj (szürke medvelepke, pusztai piros bagolylepke, lápi araszoló lepke). Érdekes a félsziget Balatonra letörő meredek homokos-agyagos partjainak földi méh- és darázsfaunája (óriás kürtös darázs, lopódarázs, falu bundásméh) is.
A félszigetet 1952-ben nyilvánították védetté, ez volt az első tájvédelmi körzet az országban. Kiterjedése ma 1562 ha, ebből 195 ha fokozottan védett. Két fokozottan védett része a Bozsai-öböl és a Külső-tó. Ma a Balaton-felvidéki Nemzeti Park kezelésében áll. 2003. július 1-jén Tihany az Európa Tanácstól megkapta az Európa Diploma díjas tartomány kitüntetést.
1990-ben a Csúcs-hegy alatt birkahodályt alakítottak ki, hogy legeltetéssel tartsák karban az elhanyagolt legelőket. A barátlakásokat 1993-ban állították helyre. 2011-ben nyílt meg a Belső-tó szélén a nemzeti park látogatóközpontja, a Levendula Ház.
Lóczy-tanösvény
Az indulópontja a Sajkod melletti Apáti-templomromnál van, innen az Apáti-hegyen, a Nyereg-hegyen és a Csúcs-hegyen át a szarkádi-erdőbe, ezután a gejzírmező és az Aranyház érintésével az ősközségbe vezet. Onnan a Kiserdő-tető-Óvár-Barátlakások útvonalon a tihanyi hajóállomásra visz. A tanösvényen 7 megállót alakítottak ki, ezek egy-egy nevezetességhez kötődnek. A tanösvény nevét id. Lóczy Lajosról, a csúcs magyar geológusról, geográfusról kapta, aki a területet sokáig vizsgálta, a Balaton-kutatásainak két évtizedes eredményét A Balaton akadémiai tanulmányozásának eredményei c. műben tették közzé.