Foi o último filho homem de uma família de onze filhos, três homens e oito mulheres. Fez o Seminário Menor na Escola Apostólica Dominicana Juiz de Fora. Fez os estudos secundários no Colégio Diocesano, dirigido pelos irmãos maristas, em Uberaba.[4]
Logo após ordenado, foi professor de Filosofia na Faculdade de Filosofia de Uberaba, em 1950. Em 1951, foi transferido para Juiz de Fora para ser o vice-reitor da Escola Apostólica Dominicana naquela cidade, onde também lecionou filosofia.
Em 26 de novembro de 1967, foi ordenado bispo da Diocese de Goiás, onde permaneceu por 31 anos.[6]
Nesta missão teve grande contato com a vida dos índios e lavradores, assumindo sua causa. Foi co-fundador do Conselho Indigenista Missionário em 1972 e seu segundo presidente, de 1980 a 1984. Ajudou também a fundar a Comissão Pastoral da Terra, em 1975, sendo seu presidente entre 1997-1999.[7]
Em 2006 recebeu o Prêmio de Direitos do HomemDr. João Madeira Cardoso, pela Fundação Mariana Seixas, de Viseu, Portugal, em colaboração com o Conselho Distrital de Coimbra da Ordem dos Advogados.
Também em 2006, recebeu o título de Doutor Honoris Causa da Universidade Católica de Goiás por sua luta pela cidadania e direitos humanos. Seis anos depois, recebeu honraria idêntica, desta vez, pela UFG.[9]
Em 2008 recebeu o prêmio Reflections of Hope, da Oklahoma City National Memorial Foudation, como exemplo de esperança na solução das causas que levam a miséria de tantas pessoas em todo o mundo.[7]
De 22 a 29 de março 2009 foi a Roma para participar às palestras em homenagem de Dom Oscar Romero e dos 29 anos do seu assassinato.
Em abril de 2014 ficou internado por dez dias em Goiânia. O religioso morreu em decorrência de uma tromboembolia pulmonar no dia 2 de maio de 2014.[10]
O corpo de D. Tomás Balduíno foi sepultado no dia 5 de maio, no interior da catedral Nossa Senhora de Santana, na cidade de Goiás. Ao velório e enterro do bispo, compareceram trabalhadores rurais sem terra, indígenas e religiosos, além de autoridades locais.[11]
Segundo comunicado divulgado pela Comissão Pastoral da Terra, "Dom Tomás lutou por toda sua vida pela defesa dos direitos dos pobres da terra, dos indígenas, das demais comunidades tradicionais, e por justiça social.[7]