Nachdem Tuchel parallel zur Fußballerkarriere schon zeitweise Sport und Englisch studiert hatte, absolvierte er nach dem Ausscheiden aus dem Profifußball ein Betriebswirtschaftsstudium, das er auch abschloss[2] und wechselte schließlich im Jahr 2000 auf die Trainerbank. Beim VfB Stuttgart trainierte er bis 2004 die U15-Mannschaft, ehe er als Co-Trainer zur U19-Mannschaft des VfB aufrückte. Mit der Mannschaft holte er 2005 den Meistertitel der A-Junioren-Bundesliga. Anschließend kehrte er zum FC Augsburg zurück, bei dem er ebenfalls als Trainer und Leiter des Nachwuchsleistungszentrums in der Jugendarbeit tätig war.
2007 absolvierte Tuchel die Ausbildung zum Fußballlehrer, die er mit einer Gesamtnote von 1,4 abschloss.[3] Zum 1. Juli 2008 wechselte er zum 1. FSV Mainz 05, um bei der A-Jugend des Klubs den als Co-Trainer zu den Profis aufgerückten Jürgen Kramny zu ersetzen.[3] Mit der Nachwuchsmannschaft gewann er 2009 den Meistertitel bei den A-Junioren.[4]