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Rob Thomas a grandi en Floride. Il a désiré être musicien à l'âge de 13 ans. Le premier concert auquel il a assisté est celui de Genesis sur leur Invisible Touch Tour. Son influence principale est Steve Burry. Il est marié à Marisol Maldonado. Ses auteurs favoris sont Kurt Vonnegut et Tom Robbins.
Le , il a lancé son premier album solo …Something to Be. Ce fut la première fois que le premier album solo d'un artiste d'un groupe rock ou pop-rock atteint la première place du Billboard. Son premier simple "Lonely No More" a atteint la 7e position sur le Billboard Hot 100.
Son deuxième album "Cradlesong" est sorti le , dont le premier single qui en est issu est "Her Diamonds(en)".
Télévision
En 2008, il joue son propre rôle dans un épisode de la série "It's always sunny in Philadelphia", se mettant en scène interné en centre de désintoxication (saison4, épisode 9).
En 2016, il joue son propre rôle d'invité musical dans le dernier épisode de la deuxième saison de la série télévisée iZombie[2] (et connaît une fin atroce), dont le créateur de la série porte le même nom que lui.
