Az 1942. július 11-én a kelet-lengyelországi Rzeszówban született Stanko a krakkói zeneakadémián végzett, a múlt század 60-as éveitől az egyik legeredetibb jazzmuzsikusnak tartották Európa-szerte. 

Az 1962-ben alapította az egyik legelső európai free jazz együttesként számon tartott Jazz Darings nevű zenekarát. 1963-ban a lengyel jazz legendás alakja, Krzysztof Komeda (1931-1969) hívta meg, hogy csatlakozzon a kvintettjéhez, az együttműködés négy éven keresztül tartott.

1967-ben alapította a Tomasz Stanko kvartettet, egy év elmúltával kvintetté átalakított együttes a lengyel jazztörténet kiemelkedő jelenségévé lett.

A művész számos külföldi zenésszel együtt szerepelt, turnéi során többek között Cecil Taylor legendás amerikai freejazz-zongoristával, Enrico Rava olasz trombitással, Peter Warren amerikai bőgőssel, Don Cherry amerikai trombitással lépett fel. 

Magyarországon 2007-ben a Debreceni Jazznapokon, 2008-ban a budapesti Művészetek Palotájában koncertezett. 

Mintegy 40 szerzői lemezt adott ki, sok filmhez és színházi előadáshoz is komponált zenét.

Több hazai és nemzetközi díjjal tüntették ki, köztük 2003-ban - első lengyel zenészként - az Európai Jazz Díjjal.