Mit seiner vermutlich bekanntesten Fernsehrolle, dem Vater der Hauptfigur jugendlichen Angela (Claire Danes), Graham Chase, in der Kultserie My So-Called Life, hat Tom Irwin es ganz knapp auf die TV Guides Liste der 50 besten Filmväter aller Zeiten geschafft und damit acht Plätze hinter Jim Walsh (James Eckhouse) aus „Beverly Hills, 90210“ und 15 Plätze hinter Philip Banks (James Avery) aus „Der Prinz von Bel-Air“. Letztere fallen in dieselbe Zeit wie die Serie mit Tom Irwin, doch ganz im Gegensatz zu den anderen beiden hatte er nur eine Staffel Zeit, Eindruck zu hinterlassen.
Geboren wurde er in Illinois, wo er auch zur Schule und Universität ging und seine ersten Bühnenerfahrungen sammelte. Seit 1973 gehört er zur renommierten Steppenwolf Theatre Company, zu der unter anderem auch Laurie Metcalf, John Malkovich, Joan Allen und Gary Sinise gehören. Tom Irwin ist Lehrer an der Steppenwolf Theater West School of Drama in Los Angeles und war in mehr als 50 Steppenwolf-Produktionen zu sehen. 1990 gibt er sein Broadway-Debüt.
Auf der Mattscheibe ist er seit 1986 zu sehen. Zahlreiche Kino- und Fernsehfilme gehören zu seiner Biografie, doch sein Steckenpferd ist die Serienlandschaft. Die erste Hauptrolle übernimmt er 1991 in der kurzlebigen Dramaserie „My Life and Time“ an der Seite von Megan Mullally und Helen Hunt. Drei Jahre später wird er einem größeren Fernsehpublikum mit der Rolle des Vaters in der Kultserie My So-Called Life bekannt.
Daneben absolviert er zahlreiche Gastauftritte, unter anderem in den Serien Outer Limits - Die unbekannte Dimension, Touched By An Angel, Frasier, CSI: Crime Scene Investigation, Angel, Without A Trace, Emergency Room, Numb3rs, Judging Amy, The Closer, 7th Heaven, Ghost Whisperer, Private Practice, Eli Stone, 24, Lost, Grey's Anatomy, Castle, Law & Order: Special Victims Unit, House of Lies, Criminal Minds und Chasing Life.
In der Serie Saving Grace übernimmt er zwischen 2007 und 2010 die Hauptrolle des katholischen Priesters Johnny Hanadarko, Graces Bruder. Seit 2013 spielt er einen der zentralen Charaktere in der Serie Devious Maids, Adrian Powell, den geheimnisvollen Ehemann von Evelyn (Rebecca Wisocky).
Neben seiner Arbeit vor der Kamera kann man Tom Irwin auch immer wieder auf der Theaterbühne erleben. 2002 spielt er in der West End-Produktion von „Up for Grabs“ an der Seite von Madonna.