Thomas Gibson ist vor 49 Jahren in Charleston, South Carolina, als jüngstes von vier Kindern zur Welt gekommen. Sein Interesse für darstellende Künste entdeckte er schon im jungen Alter. Er war fasziniert von Louis Amstrong und versuchte sein Gesangstalent in einer Dixieland-Band. Bereits als Kind besuchte er die Little Theater School und spielte bereits als neunjähriger in einigen Theaterstücken mit. Nach seinem Abschluss der Highschool studierte Thomas Ellis Gibson am College of Charleston, wo er auch als Volontär am Alabama Shakespeare Festival teilnahm. Dort hat man ihn ermutigt sich an der prestigeträchtigen Julliard School zu bewerben. Eineinhalb Jahre später bekam er dort ein Stipendium und machte seinen BFA im Jahr 1985.
Die nächsten zehn Jahre verbrachte Thomas Gibson vornehmlich auf den Brettern, die die Welt bedeuten und war in unzähligen Produktionen mit von der Partie, auch am Broadway. Währenddessen unternahm er kleine Schritte um auch die kleine und große Leinwand zu erobern. Sein TV-Debüt gab Thomas Gibson 1987 in der Serie Leg Work, gefolgt von Auftritten in den Seifenopern The Guiding Light (1987), As the World Turns (1988-90) und Another World (1990). Zum ersten Mal auf der großen Leinwand erschien er neben Nicole Kidman und Tom Cruise als dessen Gegenspieler Stephen Chase in der Romanze „In einem fernen Land“ (1992).
Daraufhin war Thomas Gibson als Filmdarsteller gefragt und war beispielsweise in einer kleinen Rolle der Literaturverfilmung „Zeit der Unschuld“, in der Hauptrolle als homosexueller Kellner in der Dramedy „Liebe und andere Grausamkeiten“ und als schleimiger Mistkerl in der TV-Mini-Serie „Geschichten aus San Francisco“ (alle 1993) zu sehen. Kurz darauf ergatterte Gibson die Rolle des Dr. Nyland in Chicago Hope und behielt den Arztkittel von 1994-1998 an. Zu gleicher Zeit erschien er in der romantischen Komödie „Barcelona“, in dem Actiondrama „Men of War“ oder in der Romanze „Sleep with Me - Liebe zu dritt“ (alle 1994). Dazu übernahm er Rollen in TV-Spielfilmen wie „Nachts kam die Angst“ (1996) oder „Das Geheimnis der Lady Adelon“ (1998).
Im Jahr 1997 übernahm Thomas Gibson für fünf Jahre die Titelrolle in Dharma & Greg (1997-2002). Für die Rolle des konservativen Sohnes aus gutem Hause, der ein Blumenkind heiratet, wurde der Darsteller zwei Mal für den Golden Globe nominiert - ging aber leer aus. Während dieser Zeit feierte er ein Wiedersehen mit Cruise und Kidman in Stanley Kubricks Thriller „Eyes Wide Shut“ (1999) und gab sein Komiker-Talent auch in der Horrorkomödie „Psycho Beach Party“ und in der Familienkomödie „Die Flinstones in Viva Rock Vegas“ (beide 2000) zum Besten.
Zu seinem Resümee zählen ebenfalls die Filme „Stardom“ (2000), „Jack the Dog“ (2001), „Manhood“ (2003), „Come Away Home“ (2005), „Berkeley“ (2005), sowie die SciFi-Komödie „I'll Believe in You“ (2007). Darüber hinaus wirkte Gibson in zahlreichen TV-Spielfilmen mit á la „Monkey King - Ein Krieg zwischen den Welten“ (2001) oder „Category 6 - Der Tag des Tornado“ (2004). Im Jahr 2005 traf er seinen ehemaligen Chicago Hope-Kollegen Mandy Patinkin am Set zu Criminal Minds wieder und ermittelt seitdem als Hotch beim Behavioral Analysis Unit. Als Special Agent Aaron 'Hotch' Hotchner jagt er Serientäter und dank seines Einfühlungsvermögen steigt der Familienvater schon bald zum Leiter des BAU-Units auf.
Thomas Gibson ist seit 1993 mit Cristina Gibson verheiratet und hat mit ihr drei gemeinsame Kinder, die Söhne James Parker (*1999) und Travis Carter (*2002) und Nesthäkchen Agatha Marie (*2004). Gibson ist ein begeisterter Golfspieler und nimmt jedes Jahr unter anderem am AT&T Pebble Beach National Pro-Am teil. Außerdem war er Gastgeber der Committee for the Inaugural SAG Foundation Golf Classic und gemeinsam mit Criminal Minds-Kollegen Joe Montegna moderierte er die 2nd Annual SAG Foundation Golf Classic.