Tomas Venclova gimė ir užaugo rašytojo Antano Venclovos šeimoje. Motina Eliza Račkauskaitė-Venclovienė, seneliai iš motinos pusės klasikinės filologijos profesorius Merkelis Račkauskas ir bajoraitė Elena Latynska-Račkauskienė, senelio brolis diplomatas, rašytojas Karolis Račkauskas-Vairas. Antro pasaulinio karo pradžioje, žmoną ir sūnų A. Venclova nuvežė į Jeruzalės kaimą prie Vilniaus, pats išvyko į Maskvą. E. Venclovienė, neteisingai apkaltinta esant žydė, buvo suimta. T. Venclova buvo perduotas motinos dėdės Karolio Vairo-Račkausko globai. Motinai grįžus iš kalėjimo jie apsigyveno netoli Kauno, Aukštojoje Fredoje. 1944 metais iš Maskvos grįžo Antanas Venclova. 1946 m. rudenį Venclovų šeima iš Kauno persikėlė gyventi į Vilnių. Nuo 1947 m. mokėsi Vilniaus 1-oje berniukų gimnazijoje. 1954–1960 m. Vilniaus universiteto Istorijos-Filologijos fakultete studijavo lituanistiką. Lūžiniais metais Tomo pasaulėžiūrai tapo 1956 m. Šiais metais įvyko TSKP XX suvažiavimas, kurio metu buvo pasmerktas J. Stalino kultas, prasidėjo ir buvo nuslopinta Vengrijos revoliucija, po kurios T. Venclovai išsisklaidė iliuzijos, jog galima pagerinti socializmą. Taip pat T. Venclova kartu su kitais studentais Vėlinių naktį KGB buvo pastebėtas Rasų kapinėse. Už tai komjaunimas nubaudė T. Venclovą griežtu papeikimu ir įrašymu į asmens bylą. 1957–1958 T. Venclova praleido akademinėse atostogose, kurių metu baigė sunkvežimio vairuotojų kursus. Užmezgė kontaktus su maskviečiais bei ten studijavusiais lietuviais (V. Čepaičiu, A. Štromu, P. Morkumi).
1961–1965 m. gyveno Maskvoje, vėliau Leningrade. 1966 m. Vilniaus universitete įsteigė semiotikų būrelį. 1975 m. įstojo į Lietuvos Helsinkio grupę.
1975 m. Tomas Venclova komunistų partijos Centro Komitetui parašė ,,Atvirą laišką", kuriame teigė ,,Komunistinė ideologija man tolima ir, mano manymu, didele dalimi klaidinga. Jos absoliutus viešpatavimas atnešė mūsų šaliai daug nelaimių. Informaciniai barjerai ir represijos, taikomos kitaip manantiems, stumia visuomenę į stagnaciją, o šalį į atsilikimą. <…> Kitokio darbo, išskyrus literatūrinį ir kultūrinį, nesugebėčiau ir nenorėčiau dirbti. Tačiau kultūrinio darbo galimybės man kasmet siaurėja, ir pati mano egzistencija šioje šalyje darosi beprasmė ir abejotina. <…> Prašau leisti man, <…> išvykti su šeima gyventi į užsienį". 1977 m. Česlovo Milošo kvietimu išvyko dėstyti į Berklio universitetą (JAV, Kalifornija). Tais pačiais metais jam buvo atimta sovietinė pilietybė..
Gyvendamas JAV, 1977 m. dirbo Berklio, vėliau Ohajo universitete. 1980-2012 m. dirbo Jeilio universitete, kur 1985 m. apsigynė doktoratą, gavo filosofijos daktaro (Ph. D.) laipsnį, šiuo metu profesorius emeritas. Specialybė – rusų ir lenkų literatūros, taip pat yra dėstęs lietuvių kalbą ir literatūrą. Gyveno ir dirbo Niu Heivene (JAV), 2019 m. grįžo į Vilnių.
T. Venclova artimai bičiuliavosi su kita Lietuvos kultūrai svarbia figūra – Česlovu Milošu. T. Venclova yra išvertęs nemažai Nobelio literatūros premijos laureato Č. Milošo poezijos darbų. Taip pat vertė daug Vakarų, rusų ir lenkų autorių (W. Shakespeare, A. Jarry, J. Joyce, T. S. Eliot, Dylan Thomas, W. H. Auden, R. Frost, Ch. Baudelaire, Saint-John Perse, B. Pasternak, A. Achmatova, J. Brodsky, Z. Herbert ir kt.).
Tomo Venclovos eilėraščio poetinė kalba disciplinuota. Poetas laikosi daugelio klasikinės poezijos normų – ritmo, rimo, metro. Pasaulį lyrinis subjektas tarsi stebi iš šalies ir jį komentuoja. Poetas dažnai atsigręžia į pasaulinę literatūros ir kultūros tradiciją. Taip pat poetui rūpima problema – laiko tėkmė, istorija ir jos poveikis žmogui. Jo kūryboje yra ir pilietinių, net politinių eilėraščių, ir meilės lyrikos. Emigracijoje rašytuose eilėraščiuose dažna tremties, kaip išbandymo, atskleidžiančio žmogaus būties esmę, tema.
T. Venclovos eilėraščiai versti į daugelį kalbų (rinkiniai pasirodė angliškai, vokiškai, itališkai, švediškai, rusiškai, lenkiškai, vengriškai, kiniškai, baltarusiškai ir kitomis kalbomis).
Įvertinimas
1978 m. V. Krėvės literatūrinė premija, už „98 eilėraščius“
↑Dalia Satkauskytė. Venclova Tomas. Visuotinė lietuvių enciklopedija, T. XXIV (Tolj–Veni). – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2015. 797-798 psl.
↑Mitaitė, Donata. Tomas Venclova: biografijos ir kūrybos ženklai. Lietuvių literatūros ir tautosakos institutas, Vilnius, 2002, p. 25,
↑Mitaitė, Donata. Tomas Venclova: biografijos ir kūrybos ženklai. Lietuvių literatūros ir tautosakos institutas, Vilnius, 2002, p. 89-90,