Улица Героя Советского Союза, летчика-космонавта, почетного гражданина города Тюмени Юрия Алексеевича Гагарина расположена в заречной части города, между Тобольским трактом и рекой Турой.
Внесена в реестр улиц 27 июля 2001 года на основании распоряжения Администрации города Тюмени № 3217 как исторически сложившееся наименование.
Улица пересекается с 1-м, 2-м, 3-м и 4-м Гагаринскими переулками и проездом Гагарина. Берет начало от улицы Нахимова, соприкасается с улицами Литейщиков и Алябьева. Общая протяженность 1,8 км. Пешая прогулка может занять от 25 минут.
Вблизи дома по адресу улица Гагарина, 11а установлен Памятный знак жителям поселка Мыс, погибшим в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.
Вдоль улицы и переулков построены жилые частные дома.
В Тюмени именем космонавта назван парк.