Музыкальное дарование его, необычайно яркое, оригинальное, складывалось под воздействием итальянской и истрийской песенности. Оно раскрылось еще в юности, но долгое время Тартини предавался игре на скрипке лишь как любитель музыки, дилетант. Отчасти романтические обстоятельства личной жизни, но в особенности сказавшиеся на ней социальные противоречия вывели его на путь музыкального профессионализма. Церковные круги ополчились против него. Чтобы избежать удара со стороны влиятельных противников, он вынужден был, не окончив университета, бежать из Падуи в Рим, а оттуда в тихий умбрийский город Ассизы, где всецело предался музыке и увлекшим его музыкально-теоретическим исследованиям.
Благодаря исключительному энтузиазму, художественной интуиции, образованию и настойчивости за два года жизни в Ассизах Тартини добился огромного прогресса. Многим обязан он был находившемуся в то время в Ассизах выдающемуся композитору-полифонисту, «чешскому Баху» Богуславу Черногорскому (падре Богемо), у которого Тартини занимался по композиции.
В Ассизах были написаны некоторые музыкальные произведения мастера и теоретические труды. В 1715 году он вернулся в Падую и посетил Венецию, где вскоре, в 1716 году, состязался с флорентийским виртуозом Франческо Верачини. Будучи весьма строгим к себе, Тартини пришел к выводу, что усовершенствовался еще недостаточно, и после состязания вновь уединился, избрав на этот раз Анкону на Адриатическом побережье. Здесь он с величайшей настойчивостью продолжал свои занятия на скрипке до тех пор, пока не поднялся до новых вершин виртуозности, ранее недоступных даже для Корелли. Лишь достигнув этой высшей цели, он закончил добровольное изгнание и окончательно обосновался в любимой им Падуе, заняв там с 1721 года должность капельмейстера базилики св. Антония с годовым жалованием в сто пятьдесят флоринов.
Связанный с чешской культурой еще в ассизский период через Богуслава Черногорского, Тартини в 1723 году отправился в Прагу, где провел около трех лет. Это была его единственная заграничная поездка. Все дальнейшие ангажементы – в Париж, Лондон, другие столицы – он, будучи совершенно лишен честолюбия, отклонял, предпочитая скромный труд у себя в Падуе. Неохотно гастролировал он и по Италии, несмотря на триумфальный успех в Риме, Венеции, Неаполе и других городах. Все рукоплескали ему теперь – простые люди и знать, миряне и духовенство. «He играет, но поет на скрипке» – так говорили итальянцы.
Скромность Тартини, его взыскательность к себе были поразительны. В 1731 году, в зените славы, писал падре Мартини: «Я не могу согласиться с тем, чтобы выставляли меня перед учеными и изысканно умными людьми в качестве человека с претензиями, полного открытий и улучшений в стиле современной школы. Избави меня от этого бог, я стараюсь только учиться у других».
В конце 20-х годов под его эгидой образовалась в Италии еще одна скрипичная школа – прямая наследница римской – падуанская. Тартини воспитал в ней целую плеяду замечательных артистов – Нардини, Пасквалини, Феррари, Пуньяни, Карминато, Грауна и других. Эта школа приобрела общенациональное значение.
В то же время произведения Тартини, особенно его скрипичные сонаты и концерты, завоевывали все большее место в концертном репертуаре. Композиторское творчество и исполнение были у него, как и у Корелли, лишь двумя сторонами единой и цельной артистической индивидуальности, чрезвычайно импульсивной, одаренной воображением почти романтическим, и одновременно склонной к теоретическому анализу.
Еще в 1714 году Тартини сделал важное открытие в музыкальной акустике: он первый установил существование комбинационных тонов – призвуков, которые возникают при воздействии на наш слух двух или более гармонических колебаний различной частоты. В 1754 году результаты этих исследований были обнародованы в «Трактате о музыке». Перу Тартини принадлежат и другие теоретические труды.
По мере того как все шире складывалась и развивалась падуанская школа, а ее глава вырастал в одного из авторитетнейших скрипичных педагогов Европы, возникла необходимость теоретически обобщить богатый педагогический опыт. Тартини осуществил эту задачу в методическом труде – кратком, но полном большого значения письме к скрипачке Маддалене Ломбардини (Сирмен), которая обучалась у падуанского мастера и восприняла его принципы. Методическое письмо исходит из основ, заложенных Корелли, однако конкретизирует и развивает их в новом направлении. Оно было опубликовано уже посмертно в Венеции в 1770 году.