Thomas Domingo est né le à Tulle, préfecture de la Corrèze. Il est originaire de la ville d'Égletons. Son frère aîné, Fabien Domingo, a pratiqué lui aussi le rugby à XV au plus haut niveau, successivement au Stade aurillacois et au CA Brive. Fabien évolue désormais à Tulle. Fin 2011, Thomas et Fabien Domingo lancent leur marque de vêtements Sportswear et Streetwear 416 Rugby et 416 Wear au sein d'une société du nom de 416 Développement fondée en Corrèze aux côtés de 3 autres associés.
Premières années et champion du monde des moins de 21 ans
Il se fait remarquer en 2006 lors d'un match contre le RC Narbonne au cours duquel il marque son premier essai en Top 14.
Première sélection en équipe nationale
Thomas Domingo honore sa première cape en équipe de France le contre l'équipe du pays de Galles dans le cadre du tournoi des Six Nations[6]. Il garde de cette première sélection une cicatrice au-dessus de l'arcade droite, due à un plaquage à deux effectué avec Maxime Médard[7]. Il participe à trois rencontres de la compétition, toutes en tant que remplaçant, et inscrit son premier essai contre l'Italie[4]. La France termine troisième du tournoi. À nouveau appelé à l'occasion de la tournée d'été 2009[8], il est le 23e homme lors de la victoire historique de l'équipe de France face aux All Blacks. Il rentre en jeu lors du second test-match mais une blessure aux côtes le contraint à rentrer en France[9].
Le , lors d'une rencontre Clermont-Biarritz, il se blesse gravement au genou droit (rupture des ligaments croisés[10]). Au prix de gros efforts de rééducation, il fait partie durant l'été du groupe préparant la Coupe du monde. Il n'est finalement pas du voyage en Nouvelle-Zélande[10]. Il retrouve le terrain avec son club le 14 octobre. Deux semaines plus tard, le 29 octobre, contre Biarritz encore, il se blesse au genou gauche (rupture du ligament latéral interne et du ligament croisé antérieur)[11].
Retour en équipe de France puis départ à Pau
Le , il reprend la compétition à l'occasion d'un match contre Brive[10]. Après quinze mois d'absence, il rejoue en équipe nationale lors d'un test matchArgentine-France, à Tucumán, le 23 juin[12].
Lors de la saison 2016-2017, il est peu utilisé par son club de l'ASM Clermont, il s'engage avec la Section paloise pour rejoindre le club à partir de la saison suivante[13]. Après un début de saison compliquée en 2018-2019, il retrouve un statut de titulaire en club à la suite de l'arrivée de Nicolas Godignon, nouvel entraîneur des avants[14]. Le , il annonce son départ à la retraite à la fin de la saison, le [15].
De 2006 à 2019, Thomas Domingo a disputé 58 matchs en compétition européenne de club (Challenge européen ou Coupe d'Europe) au cours desquels il a inscrit 25 points dont 5 essais. Il a notamment participé à 10 Coupes d'Europe.
Détails des matchs de Thomas Domingo en club à jour au [3].