Zasolenie z uwagi na mały wpływ wód kontynentalnych jest praktycznie stałe i wynosi 38 PSU, przy czym na głębokości 1500 m wzrasta do 38,4 PSU. Temperatura wody wynosi zimą około 13 °C, natomiast latem waha się od 23 do 24 °C. Morze charakteryzuje śródziemnomorski klimat podzwrotnikowy, w suche i ciepłe lata temperatura powietrza wynosi od 28 do 34 °C.
Na północ od Morza Tyrreńskiego znajduje się Morze Liguryjskie, na południowy wschód za Cieśniną Mesyńską znajduje się Morze Jońskie, natomiast na zachód za Cieśniną Świętego Bonifacego znajduje się Morze Balearskie.
Międzynarodowa Organizacja Hydrograficzna wyznacza granice Morza Tyrreńskiego w następujący sposób: thumb|left|Granice Morza Tyrreńskiego przy Cieśninie Mesyńskiej (APatrz grafika po lewej.) – linia łącząca najbardziej wysunięty na północ punkt Cape Paci (15°42′E) na Półwyspie Kalabryjskim z najbardziej wysuniętym na wschód punktem Sycylii, Cape Pelero (38°16′N), od południowego zachodu (B) – linia biegnąca od najbardziej wysuniętego na zachód punktu Sycylii – Cape Lilibeo do najbardziej wysuniętego na południe punktu Cape Teulada na Sardynii (8°38′E), przy Cieśninie Świętego Bonifacego (C) – linia łącząca najbardziej wysunięty na zachód punkt Cape Testa (41°14′N) na Sardynii z najbardziej wysuniętym na południowy zachód punktem Cape Feno (41°23′N) na Korsyce,