Başlangıçta yelkencilik ve yüzme spor dallarına ağırlık vermiş, sonradan Fenerbahçe voleybol as takımında 5 yıl voleybol oynamıştır.
Mankenliğe 1994'te bir Vakko defilesi ile başlamıştır. Aynı "Sonradan Görmeler" televizyon dizisinde bir yüzme hocası rolü oynamıştır.
1995'te Miss Model of Turkey seçilmiş, ardından Miss Model of the World yarışmasında ikinci seçilmiştir. Aynı yarışmada en iyi vücutlu model ödülünü de almıştır. 1996'da Paris'te kısa bir modellik kariyerine başlamış ise de, Türkiye'ye dönmüş, aynı yıl Avrupa Yılın Manken-Modeli seçilmiştir. Oyunculuk kariyerinde de başarılara imza atan Tuğba Özay, 2017 yılında ise engellilerin verdiği oylarla OnurAkayMedya tarafından "Yılın Oyuncusu" seçilmiştir.