汤镇业，男，1958年9月29日生于香港，祖籍广东省饶平县。父母在香港经营海味铺，家中有八名兄弟姐妹。因家庭贫困，少年时代与哥哥汤镇宗一同外出打工。1978年5月考入无线电视第八期艺员训练班，1979年毕业。
职业生涯初期，汤镇业于1979年在个人首播电视剧《楚留香》中饰峨眉弟子。1980年在无线经典剧集《上海滩》饰陈翰林；同年在无线剧集《风云》中饰胡宏远，并在《千王之王》中饰小刘。1981年在《无双谱》饰阮心让，在《前路》中饰邹潜。1982年参演时装剧《香城浪子》并在电视剧《天龙八部》中饰段誉，随后在《天龙八部之虚竹传奇》中再饰段誉。1983年参演《神雕侠侣》饰霍都，同时参演成龙执导的电影《警察故事》，并在《豹子胆》《十三妹》等剧中有出演。
1984年至1985年，汤镇业在《宝芝林》饰纳兰正德，在《决战玄武门》饰李元吉，出演《信是有缘》《五虎将》等剧集。1985年在《好女当差》饰高朗亭，在《后生可畏》饰罗祖光，在《杨家将》饰八贤王，后在《钟无艳》中饰司马平。1986年在高雄主演电视剧《林冲》，合同期满后前往台湾发展。1987年在香港电影《你OK，我OK》中饰雷明灯，1988年回港与亚洲电视签约，出演ATV剧集《野樱花》饰谭兆昌，1989年在电影《妙探双龙》中饰 Kent Tong。
1991年凭借《五虎将之决裂》中的“反骨东”一角获香港电影金像奖最佳男配角提名，亦在电视剧《满清十三皇朝》饰演光绪。1992年参演电影《鹿鼎记II神龙教》饰吴应熊，另有警匪片客串。1993年出演《正牌韦小宝之奉旨沟女》饰康熙，随后在《亚飞与亚》饰关公。1994年在《九王夺位》饰文觉。1997年在内地设立影视公司与经纪人公司，同年在ATV港剧《国际刑警·金钱游戏》之金钱游戏中饰林占。1998年起在大陆及香港各地参演多部电视剧与电影，2002年在《手足情》客串。
2004年在TVB剧《天下第一》饰万三千，在《香粉传奇》饰朱元璋，2005年在《七剑下天山》饰敖隆。2007年参演电影《兄弟之生死同盟》饰严国驱。2011年复出，参与宫廷穿越题材剧《宫锁心玉》饰康熙，及续集《宫锁珠帘》饰阿灵阿。2013年在《隋唐演义》饰隋文帝杨坚。2014年在《金钗谍影》饰允祥，在《枭雄》饰翟金棠，于《末代皇帝传奇》客串庆亲王，同期参与其他多部作品。2015年在《仙侠剑》饰兰钟岳；2017年在《卧底归来》饰九爷，同年参演电影《追龙》饰颜童。2021年在港产警匪片《无间风暴》参演，8月上映处女作《我的初恋十八岁》。2022年参演电视剧《儒林外史之啼笑书香》及多部电影，如《狙击之王：暗杀》《黄金大逃狱》，并参与多部影视项目。2024年参与《墨雨云间》《巨塔之后》《灿烂的风和海》等作品，7月获得第4届亚洲国际青年电影节最佳男配角奖。2025年参与多部影视作品，包含电视剧《守诚者》等。
个人生活方面，1980年公开恋情对象为香港小姐季军狄宝娜，仅维持一年。1983年与翁美玲确定恋爱关系，直至1985年翁美玲5月自杀。1993年与姜坤结婚，育有双胞胎儿子及一名女儿，2001年离婚。2008年5月与文静结婚，9月17日生下一对双胞胎女儿。2024年10月20日，女儿汤爱嘉举行婚礼。
公共职务方面，2007年被任命为广东省政协委员，2013年1月通过常务委员会审议，继续担任新一届政协委员。