Nedskärningarna påverkade kraftverken och kollektivtrafiken, inklusive Istanbuls spårvagns- och tunnelbanesystem.
Ett kriscentrum har inrättats vid energiministeriet.
Premiärminister Ahmet Davutoglu har sagt att alla möjliga orsaker undersöks, inklusive terrorism. Klippningen slog till kl 10:36 (07:36 GMT) på tisdag morgon.
Elavbrott rapporterades i minst 40 av Turkiets 81 provinser.
Trafikljusen upphörde att fungera i flera delar av Istanbul och Ankara under avbrottet, vilket orsakade trafikstockningar, medan räddningsteam kallades för att hjälpa människor fångade i hissar eller fastnade under jord på tunnelbanestationer.
På tisdagseftermiddagen återvände elektriciteten till delar av Istanbul. Energiminister Taner Yildiz sade om "80% av Istanbuls el har återställts" och han förväntade sig makt att återvända till resten av landet snart.
Istanbuls transportföretag sa att alla rutter var igång igen.
Turkisk TV rapporterade också att makten hade återupprättats i städerna Edirne, Tekirdag, Erzurum och Trabzon.
"Vårt främsta mål just nu är att återställa nätverket. Detta är inte en incident som vi ser ofta," berättade Yildiz turkiska medier.
Turkiet lider av sporadiska elnedskärningar men lokalbefolkningen säger att de inte kan minnas en sådan landsomfattande nedskärning för en generation, rapporterar BBC: s Mark Lowen i Istanbul.
En av de få städer som inte påverkas av strömavbrottet var Van i östra delen av landet, där el levereras från Iran.
En massiv maktnedskärning har drabbat dussintals provinser i hela Turkiet, och tjänstemän som säger ett avbrott i förbindelserna med det europeiska fastlandet kan vara skulden.