Томас Гремінгер народився 1961 р. у місті Люцерн (у німецькомовному кантоні Люцерн).
У 1981 р. вступив до Цюріхського університету, де вивчав історію, економіку та політологію. У 1989 р. у тому самому університеті захистив докторську дисертацію з історії.
Служив у Генеральному штабі (нині має звання підполковника).
Володіє англійською, французькою та португальською мовами.
У 1990 р. Гремінгер вступив на службу до Федерального департаменту закордонних справ Швейцарії (ФДІШ; міністерство закордонних справ). Працював у відділеннях у Берні, Женеві та Тель-Авіві.
У 1992-1998 роках. був референтом, заступником начальника відділу та керівником Секції політики та досліджень Швейцарського агентства з розвитку та співробітництва (ШАРС; у Берні) при Федеральному департаменті закордонних справ.
У 1999-2001 pp. працював у посольстві Швейцарії в Мозамбіку, де спочатку був координатором програми співробітництва в галузі розвитку (бюджет $50 млн), а потім – тимчасовим повіреним у справах.
У 2002-2004 роках. був заступником начальника та начальником Відділу з політичних питань та керівником Секції світової політики ФДІШ.
У 2004-2010 роках. Гремінгер очолював експертний центр з питань миру, прав людини, гуманітарної та міграційної політики ФДІШ (100 співробітників, бюджет $70 млн).
З серпня 2015 р. обіймав посаду заступника генерального директора ШАРС, також у цьому агентстві керував Департаментом співробітництва з країнами півдня (у ньому працюють 900 осіб, річний бюджет становить $730 млн).
У 2010-2015 роках. Гремінгер представляв Швейцарію в ОБСЄ та у відділенні ООН у Відні.
У 2011-2012 роках. був головою Комітету з гуманітарного виміру ОБСЄ, у 2013 р. – контактної групи з середземноморського партнерства, у 2015 р. – контактної групи з азіатського партнерства.
У 2014 р. у рамках головування Швейцарії в ОБСЄ очолювала Постійна рада (директивний орган для проведення політичних консультацій та оперативної роботи ОБСЄ у період між сесіями Ради міністрів). На тлі загострення української кризи після возз'єднання Криму з РФ у березні 2014 р. Гремінгер брав участь у створенні Спеціальної моніторингової місії в Україні.
12 липня 2017 р. Постійна рада ОБСЄ висунула кандидатуру Гремінгера на пост генерального секретаря ОБСЄ.
18 липня 2017 року Томаса Гремінгера було обрано генеральним секретарем Організації з безпеки та співробітництва в Європі (ОБСЄ) на трирічний термін.
З 2012 р. Гремінгер очолює швейцарський фонд PeaceNexus, який співпрацює з міжнародними організаціями, які займаються запобіганням конфліктам та встановлення миру.
Є автором низки публікацій, серед яких "Огляд дій ОБСЄ в галузі людського виміру" (2011), "Криза 2014 року в Україні: подолання розриву між Сходом та Заходом – перспективи ОБСЄ в Україні" (2014) та ін.
Одружений, має чотирьох доньок.
Захоплюється їздою на гірському велосипеді та фотографією, любить класичну та сучасну музику.
18.07.2017