Олег Ярославович Тягнибок родился 7 ноября 1968 года в городе Львове в семье медиков Его отец, Ярослав Тягныбок, был спортивным врачом, в 1982-1984 годах - главным врачом сборной СССР по боксу. Дед по материнской линии Артемий Цегельский - греко-католический священник, который в 1946 году был на десять лет сослан в Сибирь за отказ перейти в православие, а вернувшись во Львов, готовил подпольных семинаристов. Прадед Тягныбока, Лонгин Цегельский, в 1919 году был министром иностранных дел Западноукраинской народной республики, а в 1920-1921 годах был представителем правительства республики в США и остался там после образования СССР.

В 1987-1989 годах Тягнибок проходит срочную воинскую службу. Затем работает во Львовской областной клинической больнице санитаром и медбратом. Одновременно учится на лечебном факультете Львовского государственного медицинского института, который окончил в 1993 году, получив специальность хирурга. В 1999 году окончил юридический факультет Львовского национального университета.

1990-1991 - возглавляет ячейку Студенческого братства Львовского медицинского института.

В 1991 году Тягнибок вступил в Социал-национальную партию Украины (СНПУ), и возглавил Студенческое братство города Львова.

1993-1996 - врач-интерн Львовской городской клинической больницы скорой медицинской помощи.

1994 - избирается во Львовский областной совет народных депутатов.

1995 – становится уполномоченным по вопросам организационной работы СНПУ, а в 1997 году возглавил львовскую областную организацию СНПУ.

1998 - Тягнибок баллотируется в Верховную Раду одновременно от избирательного блока Меньше слов и по одномандатному округу на Львовщине. Становится депутатом от мажоритарного округа (Блок в Верховную Раду не проходит). Входит в состав фракции Народного Руха Украины, лидером которого являлся Вячеслав Чорновил, становится членом комитета Верховной Рады по вопросам бюджета.

В апреле 1998 года он был избран председателем киевской городской организации СНПУ и занимал этот пост до 2003 года.

2002 - повторно избирается в парламент от того же мажоритарного округа, но на этот раз от избирательного блока Наша Украина. В Верховной Раде входит во фракцию "Наша Украина" и вновь становится членом парламентского комитета по вопросам бюджета.

Февраль 2004 – утверждено новое название СНПУ - Всеукраинское объединение (ВО) "Свобода". Партия отказывается от применявшейся ранее символики, "ассоциирующейся с немецкими нацистами". Тягныбок избирается председателем СНПУ.

2004 – Тягныбок оказывается в центре скандала в связи со своей речью горе Яворина в Ивано-Франковской области. Она была посвящена памяти бойцов Украинской повстанческой армии (УПА), которые, по словам Тягнибока, "не боялись, как и мы сейчас не должны бояться, они взяли автомат на шею и пошли в те леса, они готовились и боролись с москалями, боролись с немцами, боролись с жидвой и с другой нечистью, которая хотела забрать у нас наше украинское государство… Нужно отдать Украину, наконец, украинцам. Эти молодые люди, и вы, седоголовые, это есть та смесь, которой больше всего боится москальско-жидовская мафия, которая сегодня руководит в Украине". После этого Виктор Ющенко заявил об исключении депутата Тягныбока из фракции "Наша Украина".

2006, 2007 - "Свобода" принимает участие в выборах в Верховную Раду, но в обоих случаях не проходит в парламент. Сам Тягнибок, который в 2006 году стал депутатом Львовского облсовета, не смог стать его председателем.

Апрель 2008 – "Свобода" выдвигает Тягныбока кандидатом на пост мэра Киева. Он выступал под лозунгом "Стольному граду - украинскую власть". Однако и эти выборы Тягныбок проиграл, заняв предпоследнее место.

Март 2009 – "Свобода" получает на выборах депутатов Тернопольского областного совета 34,69 процента голосов избирателей и 50 из 120 депутатских мандатов.

Май 2009 – "Свобода" выдвигает Тягнибока в кандидаты в Президенты Украины.

30 октября 2009 - ЦИК регистрирует Тягнибока кандидатом в Президенты Украины.

По результатам первого тура президентских выборов, который прошел 17 января 2010 года, набрал 1,43% голосов (восьмое место).

28 октября 2012 года по итогам выборов народных депутатов Украины, Тягнибок был избран в Верховную раду по партийному списку ВО «Свобода». В парламенте стал членом Комитета по вопросам информатизации и информационных технологий.

В 2012 году Тягнибок был включён Центром Симона Визенталя в топ-10 антисемитов и израилененавистников всего мира.

С 21 ноября 2013 года совместно с другими оппозиционными лидерами Виталием Кличко и Арсением Яценюком координировал протестные акции в центре Киева, начавшиеся в ответ на приостановку украинским правительством процесса подготовки к подписанию соглашения об ассоциации между Украиной и Евросоюзом.