Tín ngưỡng là một phương diện quan trọng của đời sống tinh thần con người, phản ánh được niềm tin, ước vọng của con người từ xưa đến nay. Trải qua bao thăng trầm của sự vận động tự nhiên và lịch sử, đời sống tín ngưỡng của dân tộc Tày được tích hợp trở nên phong phú, đa dạng.
Người Tày quan niệm vũ trụ và trái đất gồm ba tầng, hay còn gọi là ba cõi, gồm: cõi trời, cõi đời (cõi người) và cõi âm phủ. Trên tầng cao nhất của vũ trụ là Ngọc Hoàng trị vì với các vị thần linh, tiên nữ và thiên lôi; cõi trời về cơ bản được xem như xứ sở hào quang của một tầng chân, thiện, mỹ đầy cuốn hút và ngưỡng vọng của dân gian.
Cõi người, là đời thực trên thế gian với sự đa dạng của đời sống xã hội, ở đó mỗi con người là một thực thể có đời sống riêng. Đời sống xã hội tồn tại cái thiện và cái ác, đối lập nhau và không ngừng đấu tranh với nhau để tiến tới chân lý, con người hằng mong cái thiện sẽ luôn thắng. Còn tầng âm là nơi Diêm Vương trị vì với bao quỷ dữ, đó là nơi địa ngục răn đe, xử phạt những ai sống ở đời thất tín, tham lam, độc ác. Về xuất xứ của con người, người Tày lại coi Pụt Luông (bụt cả, bụt lớn, thuộc dạng trí thức dân gian) sáng tạo ra bản thân mình. Trong mỗi người đều có hai mặt cùng tồn tại, đó là phần xác và phần hồn tương ứng hai vế: vật chất và tinh thần. Với những quan niệm tín ngưỡng về vũ trụ, trái đất và con người như vậy, người Tày luôn ngưỡng mộ và biết ơn, tôn thờ các thế hệ tiền nhân, thần tiên và tôn sùng các lực lượng siêu nhiên, anh hùng dân tộc có công lớn trong xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. Từ sự ngưỡng mộ đến sự quý trọng, tôn thờ các đối tượng được biểu hiện một cách mộc mạc, đơn sơ; thông qua các loại hình thờ tự, lễ nghi đã bồi bổ thêm đời sống văn hóa tinh thần, phong tục tập quán phong phú của người Tày.
Trước hết là thờ cúng tổ tiên, một trong những vấn đề tín ngưỡng tâm linh quan trọng nhất của dân tộc Tày. Tổ tiên với người Tày là thiêng liêng, được thờ cúng trong nhà. Gian giữa nhà, nơi trang trọng nhất hướng ra cửa chính là vị trí đặt bàn thờ tổ tiên của gia đình. Trước bàn thờ tổ tiên là nơi đón tiếp khách quý, già làng, người cao tuổi. Nhưng khi đàm đạo, uống trà, ăn cơm, nhất thiết chủ và khách đều ngồi song song hai bên và phía dưới nhìn lên bàn thờ; tuyệt đối không được quay lưng lại bàn thờ. Phía trên bàn thờ có chữ “Kính” hoặc chữ “Phụng”, thường là bằng chữ nho được viết nắn nót, cầu kỳ. Ngày nay, một số gia đình ghi bằng chữ quốc ngữ viết hoa: “Đời Đời Nhớ Ơn Tổ Tiên”. Dưới các câu, chữ trên là ảnh phóng to của các bậc cao niên thuở trước có công gây dựng nên cơ nghiệp gia đình, dòng họ. Thường thì trên bàn thờ có ba lọ hương hoặc bát hương; một lọ thờ tổ tiên ở giữa, hai lọ hai bên thờ trời và đất. Nếu gia đình có ở rể thì bàn thờ thêm lọ hương nữa thờ tổ tiên chàng rể. Trường hợp nhà đang có trẻ con thì thêm lọ hương thờ bà mụ, mong sao cậy nhờ bà trông trẻ để chúng hay ăn, ngủ khỏe, chóng lớn. Trước mỗi lọ hương đều có một chén rượu nhỏ để mời tổ tiên.
Thông thường, vào ngày mùng một, ngày rằm âm lịch, bà con dân tộc Tày thắp hương nhằm mời gọi tổ tiên về thăm nhà. Cha, mẹ hoặc con cả, con trai lớn được phép thắp hương. Những ngày tết, ngày giỗ, mừng thọ, ngày cưới, mừng nhà mới hay khi con cháu đi làm ăn xa trở về... và những lúc có việc hệ trọng, người Tày đều thắp hương, rót rượu kính cẩn trước bàn thờ cầu mong tổ tiên phù hộ độ trì, làm ăn phát đạt, mọi việc tốt lành, bình an.
Cũng như nhiều dân tộc khác, người Tày còn có quan niệm phổ biến là "vạn vật hữu linh", bắt nguồn từ sự nhận thức có hạn "bất khả tri" của con người với thế giới, vũ trụ bao la. Vì thế, người Tày còn thờ cúng ngoài nhà hay thắp hương trước cửa chuồng gia súc để tạ lễ thần trông coi gia súc.
Xung quanh nhà và xa hơn nữa tiếp cận với thế giới tự nhiên, những nơi có cây cổ thụ cao lớn tỏa bóng mát quanh năm, chim chóc về trú ngụ, người dừng chân nghỉ ngơi, “hồn vía” cũng chọn làm nơi nương tựa, vì thế, người Tày lập miếu thờ thần cây. Đó là nơi họ chọn để đặt thổ công, thành hoàng làng, nếu là vùng đất bằng, bên cạnh cây cao bóng mát xum xuê, có nguồn nước và các điều kiện khác đủ để sinh sống sẽ có nhiều gia đình đến quần tụ tạo thành làng bản. Trong điều kiện tự nhiên phức tạp, bạt ngàn núi đá xen núi đất như thể có bàn tay tạo hóa làm nên, khi gặp những tảng đá lớn đứng trơ trọi hoặc nứt nẻ vỡ đôi hay nhẵn thín, người Tày cho rằng, đá và đồi núi đều ẩn chứa thần linh trú ngụ để có thể yên tâm nương tựa, cậy nhờ nên sinh ra tục thờ đá và thờ thần núi (sơn thần, "phi slấn"). Mặt khác, người Tày còn thờ thổ địa, thổ công, thành hoàng làng, thường thì bản lập miếu thờ các vị thần đó ở đầu làng hoặc chọn nơi đất thiêng trong làng để lập miếu. Theo quan niệm dân gian của người Tày, các vị thần ấy có khả năng bảo vệ dân bản, giám sát kẻ xấu vào làng, trông coi mùa màng tươi tốt... được dân làng rất quý trọng, tin tưởng và hết lòng thờ cúng.
Trong đời sống tâm linh người Tày đều chịu ảnh hưởng của tam giáo từ xa xưa. Đó là, Nho giáo với giáo lý: lễ, nghĩa, trung, hiếu được thể hiện qua phong cách ứng xử, giao tiếp giữa họ trong cộng đồng. Những giáo lý Phật giáo là từ, bi, hỷ, xả cũng được tiếp nhận, hòa quyện vào dòng chảy tín ngưỡng của bản địa làm cho đời sống tâm linh càng thêm phong phú, đa dạng. Tại các đền, chùa, miếu ở Cao Bằng, nét đặc trưng không chỉ thờ Phật mà còn thờ cả các nhân thần, phúc thần và những người có công với đất nước; người Tày đều ngưỡng mộ quy thờ, biểu thị lòng nhân nghĩa "uống nước, nhớ nguồn", tri ân với các bậc tiền nhân. Còn Đạo giáo thể hiện ở việc người Tày thờ nhiều thần, từ Ngọc Hoàng đến các thần dương gian, âm phủ... có thể đuổi tà ma, yêu quái, chữa bệnh bằng tinh thần cho con người.
Có thể nói, đời sống tín ngưỡng của người Tày khá đa dạng, phong phú. Trong đó, ảnh hưởng của tam giáo đậm nét thể hiện trong các phong tục tập quán, lễ nghi truyền thống tạo nên một dạng tín ngưỡng đặc trưng dung hòa giữa "vạn vật hữu linh" và các thành tố: Nho giáo, Phật giáo, Đạo giáo.