Lamine Yamal gaf Spanje een vroege voorsprong, maar Engeland reageerde via Anthony Gordon en Harry Kane om met 2-1 de rust in te gaan. Álex Baena maakte gelijk na de pauze voordat Mikel Oyarzabal de comeback van Spanje voltooide.
Tuchel was kritisch over de start van Engeland, maar voelde dat zijn team in de wedstrijd groeide en lange periodes controleerde.
"Vreselijke start, de slechtste start die mogelijk is.
"Het maakt het zo, zo moeilijk om achter te staan tegen dit soort teams. Na 10-12 minuten denk ik dat wij de betere ploeg waren. We domineerden op de helft van de tegenstander.
"We creëerden en scoorden twee doelpunten, onze beste 15 minuten na het fluitsignaal. We konden de penalty niet omzetten - ik denk dat Spanje dan misschien zou hebben geloofd dat hun lange reeks van ongeslagen wedstrijden hier eindigt.
"Nog een grote, grote fout voor 2-2. Het derde doelpunt was het enige doelpunt dat ze echt scoorden. Het is wat het is. We moeten doorgaan en ervan leren. Neem wat positief is en breng de punten terug naar de Tsjechische Republiek."
Harry Kane had de kans om de voorsprong van Engeland vanaf de strafschopstip te vergroten, maar raakte de lat voordat Spanje de wedstrijd omdraaide.
Tuchel verwierp de suggestie dat het doelpunt van Gordon de stijl vertegenwoordigde die Engeland zou moeten belichamen, en wees in plaats daarvan op het vermogen van het team om de bal te winnen en snel aan te vallen.
"Nee, het doelpunt van Anthony Gordon was een counteraanval.
"Het top overgangsdoelpunt dat we scoorden, we scoorden geweldige doelpunten en hadden er meer kunnen creëren als we iets klinischer waren in de laatste 20 meter.
"We hadden een ongelooflijke hoeveelheid balwinst. We konden niet genoeg omzetten in kansen en doelpunten, anders hadden we de wedstrijd gewonnen."
De manager van Engeland was tevreden met de individuele bijdrage van Gordon, maar zei dat zijn prestatie, net als die van het team, goede en slechte momenten bevatte.
"Goede prestatie. Met ups en downs. Zoals het team, het is een teamsport."
Tuchel accepteerde dat Engeland van de nederlaag moest leren.
"Altijd, maar er zullen altijd momenten zijn waarop je zo lijdt. Het doet er toe dat je je kansen benut. Periodes van de wedstrijd waren heel goed, maar het resultaat bewijst het vandaag niet."