Mustafa Tuna 1957 yılında Sivas'ın Şarkışla ilçesinde doğdu. 1980 senesinde, İstanbul Teknik Üniversitesi'nden inşaat mühendisi olarak mezun oldu. 1982 yılında, İTÜ İnşaat Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü'nden yüksek mühendis unvanı aldı.
Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan Louisiana State Üniversitesi'nde yüksek lisans eğitimini tamamladı. 1998'de doçent oldu. Bunun yanında İTÜ Mezunları Eğitim Vakfı Başkanlığı, Türk Müşavir Mühendisler ve Mimarlar Birliği Üyeliği, AGİTPA Türk Grubu Üyeliği ile Su Kirlenmesi Araştırmaları ve Kontrolü Türk Milli Komitesi Üyeliği de yaptı.
İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü tarafından 1995 yılında kendisine Doktor Yüksek Mühendis unvanı verildi. 2002 yılında yapılan Türkiye genel seçimlerinde Ankara milletvekili seçilerek Türkiye Büyük Millet Meclisi'ne girdi. 2009-2014 yerel seçimlerinde de Sincan belediye başkanı oldu.
Mustafa Tuna, 6 Kasım 2017 tarihinde, Ankara Büyükşehir Belediyesi yeni Başkanı seçildi.