O meio-campista do Brentford caiu das placas de publicidade enquanto marcava a dramática vitória de 3-2 de sua equipe nas oitavas de final contra o México e teve que ser levado de maca do campo.
Tuchel confirmou a extensão do problema depois, dizendo BBC One que o momento não poderia ter sido pior.
"Jordan simplesmente caiu e machucou o pulso. Parece realmente ruim," disse o treinador da Inglaterra. "É uma lesão bastante séria e não combina com a noite, que Jordan agora não está conosco. O médico me disse que ele está no hospital."
O incidente ocorreu enquanto os jogadores da Inglaterra se juntavam aos torcedores atrás do gol para uma interpretação de "Wonderwall" do Oasis momentos após o apito final. Henderson tentou pular sobre as placas para alcançar os fãs, bateu o pé ao descer e estendeu o braço esquerdo para quebrar a queda.
O companheiro de equipe Dan Burn alertou a equipe médica, e Henderson recebeu oxigênio antes de ser carregado em uma maca. O capitão Harry Kane minimizou o incidente depois, dizendo apenas que Henderson "caiu" e machucou "algo relacionado ao seu braço."
O jogador de 36 anos mal participou no México, com sua única participação até agora sendo uma aparição como substituto nos momentos finais da vitória do Grupo L sobre o Panamá, um marco que o tornou o primeiro jogador masculino da Inglaterra a aparecer em quatro Copas do Mundo.
Ele ficou em Cidade do México com um membro da equipe de apoio da Inglaterra em vez de viajar para casa com o grupo, que retornou à sua base em Kansas City.
Se a lesão o impedir de jogar, Henderson se tornaria o segundo jogador da Inglaterra a ficar de fora neste torneio, seguindo Reece James, que sofreu um problema na coxa no jogo de abertura do grupo.
Jarell Quansah também está indisponível para a próxima rodada após ser expulso durante a vitória sobre o México.
O time de Tuchel agora volta sua atenção para a Noruega na quartas de final de sábado em Miami, com início às 22:00 BST.