C’est en préparant sa thèse en sciences physiques à l’Université de Leyden que Jan Tinbergen vient à s’intéresser à l’économie. Son doctorat en poche, il développe une double activité d’enseignant à l’Ecole Néerlandaise d’Economie et d’expert au service de l’administration néerlandaise (au Bureau Central de Statistiques, dès 1929, puis à partir de 1945 à la tête Bureau Central de Planification) et de la Société des Nations.
Jan Tinbergen s’attache à appliquer les outils mathématiques à l’économie, qui demeurait alors essentiellement "littéraire". Il développe ainsi l’économétrie, avec l’utilisation des statistiques pour tester des hypothèse économiques. Il est l’un des premiers économistes à créer des modèles économiques à plusieurs équations.
Jan Tinbergen s’intéresse beaucoup à la théorie de la croissance et cherche notamment à identifier et expliquer les cycles économiques. Il propose un modèle avec des équations de comportement et des variables liées à la politique économique qui tente de décrire le cycle économique. Il vise aussi à déterminer les conditions d’efficacité des politiques économiques.
Pour ce faire, il intègre les objectifs que se fixent les gouvernements et étudie les instruments nécessaires pour avoir une politique économique cohérente. De là, il aboutit à la conclusion qu’une politique économique, pour être efficace et cohérente, nécessite d’avoir autant d’instruments (fiscalité, politique monétaire, etc.) que d’objectifs (chômage, inflation, etc.). C’est la fameuse "règle de Tinbergen".
Jan Tinbergen est l’auteur de nombreux autres modèles économétriques, dont un certain nombre consacrés à l’ordre de priorité des investissements dans les pays en développement.
Il obtient conjointement le prix Nobel de l’Economie avec le norvégien Ragnar Frisch en 1969.
(1969), The element of space in development planning (avec L.B.M. et J.G. Waardenburg), Amsterdam
(1959), Selected papers, Amsterdam
(1956), Economic policy: principles and design, Amsterdam
(1951), Centralization and decentralization in economic policy, Amsterdam
(1951), Business cycles in the United Kingdom, 1870-1914, Amsterdam
(1939), Business cycles in the United States, 1919-1932, Genève, 1939 et New York, 1968.