TCP頭部的最後一個選項字段（options）是可變長的可選信息。這部分最多包含40字節，因爲TCP頭部最長是60字節（其中還包含前面討論的20字節的固定部分）。典型的TCP頭部選項結構如圖所示。
選項的第一個字段kind說明選項的類型
有的TCP選項沒有後面兩個字段，僅包含1字節的kind字段
第二個字段length（如果有的話）指定該選項的總長度
該長度包括kind字段和length字段佔據的2字節
第三個字段info（如果有的話）是選項的具體信息
常見的TCP選項有7種，如圖所示
1、kind=0，選項表結束（EOP）選項
一個報文段僅用一次。放在末尾用於填充，用途是說明：首部已經沒有更多的消息，應用數據在下一個32位字開始處
2、kind=1，空操作（NOP）選項
沒有特殊含義，一般用於將TCP選項的總長度填充爲4字節的整數倍
3、kind=2，最大報文段長度（MSS）選項
TCP連接初始化時，通信雙方使用該選項來協商最大報文段長度。TCP模塊通常將MSS設置爲（MTU-40）字節（減掉的這40字節包括20字節的TCP頭部和20字節的IP頭部）。這樣攜帶TCP報文段的IP數據報的長度就不會超過MTU（假設TCP頭部和IP頭部都不包含選項字段，並且這也是一般情況），從而避免本機發生IP分片。對以太網而言，MSS值是1460（1500-40）字節。
4、kind=3，窗口擴大因子選項
TCP連接初始化時，通信雙方使用該選項來協商接收窗口的擴大因子。在TCP的頭部中，接收窗口大小是用16位表示的，故最大爲65535字節，但實際上TCP模塊允許的接收窗口大小遠不止這個數（爲了提高TCP通信的吞吐量）。窗口擴大因子解決了這個問題。
假設TCP頭部中的接收通告窗口大小是N，窗口擴大因子（移位數）是M，那麼TCP報文段的實際接收通告窗口大小是N*2M，或者說N左移M位。注意，M的取值範圍是0～14。我們可以通過修改 /proc/sys/net/ipv4/tcp_window_scaling 內核變量來啓用或關閉窗口擴大因子選項。
和MSS選項一樣，窗口擴大因子選項只能出現在同步報文段中，否則將被忽略。但同步報文段本身不執行窗口擴大操作，即同步報文段頭部的接收窗口大小就是該TCP報文段的實際接收窗口大小。當連接建立好之後，每個數據傳輸方向的窗口擴大因子就固定不變了。
5、kind=4，選擇性確認（Selective Acknowledgment，SACK）選項
TCP通信時，如果某個TCP報文段丟失，則TCP會重傳最後被確認的TCP報文段後續的所有報文段，這樣原先已經正確傳輸的TCP報文段也可能重複發送，從而降低了TCP性能。SACK技術正是爲改善這種情況而產生的，它使TCP只重新發送丟失的TCP報文段，而不用發送所有未被確認的TCP報文段。選擇性確認選項用在連接初始化時，表示是否支持SACK技術。我們可以通過修改 /proc/sys/net/ipv4/tcp_sack 內核變量來啓用或關閉選擇性確認選項。
6、kind=5，SACK實際工作的選項
該選項的參數告訴發送方本端已經收到並緩存的不連續的數據塊，從而讓發送端可以據此檢查並重發丟失的數據塊。每個塊邊沿（edge of block）參數包含一個4字節的序號。其中塊左邊沿表示不連續塊的第一個數據的序號，而塊右邊沿則表示不連續塊的最後一個數據的序號的下一個序號。這樣一對參數（塊左邊沿和塊右邊沿）之間的數據是沒有收到的。因爲一個塊信息佔用8字節，所以TCP頭部選項中實際上最多可以包含4個這樣的不連續數據塊（考慮選項類型和長度佔用的2字節）。
7、kind=8，時間戳選項。
該選項提供了較爲準確的計算通信雙方之間的迴路時間（Round Trip Time，RTT）的方法，從而爲TCP流量控制提供重要信息。我們可以通過修改 /proc/sys/net/ipv4/tcp_timestamps 內核變量來啓用或關閉時間戳選項。