Il passe son enfance entre le Wisconsin et le Delaware avant de poser ses valises dans le Michigan. Enfant plutôt sage, Tom s'avère un élève moyen. À peine peut-on lui reprocher d'avoir de temps en temps la tête dans les nuages. Jusqu'à son adolescence, il ne s'extériorise qu'à travers le sport (il pratique le football, le basket-ball et le base-ball), jusqu'à ce qu'il découvre les plaisirs du théâtre au lycée. Sa classe monte plusieurs pièces, auxquelles il participe. Il sera diplomé du lycée en 1995.
Après quelque temps passé à travailler dans la construction, il se fait remarquer par l'assistant du photographe Bruce Weber qui lui propose de faire quelques clichés. Tom accepte et en quelques semaines seulement, sa carrière décolle et il fait la couverture de plusieurs magazines. Puis, toujours attiré par le métier d'acteur, il part à Los Angeles où il se donne un an pour commencer une carrière d'acteur professionnel. Là bas, il passe des auditions et se présente à celle de la série "Le juge Amy". Ce casting lui octroie le rôle de Rob Meltzer. A l'origine, son personnage ne devait apparaître que dans trois épisodes, mais grâce à l'engouement du public, l'apprenti comédien restera durant six épisodes. Fort de cette première expérience, il repart à la recherche d'un nouveau rôle et en décroche un pour le pilote d'une série TV nommée "Non déclaré".
C'est à ce moment qu'il apprend que la Warner effectue un casting géant pour trouver l'acteur principal de sa nouvelle production. Tom décide de tenter sa chance et est choisi parmi 700 candidats pour interpréter Clark Kent dans "Smallville". Etonnamment, il avoue ne rien connaître de la bande dessinée dont est issu le super héros. Pour tout dire, il ne s'est même pas donné la peine de potasser le petit livre explicatif fourni lors du casting. Pour interpréter Clark Kent, il a choisi la simplicité. La trame de la série se basant sur la jeunesse de Superman, Tom incarne le jeune Clark comme un adolescent normal, et cette spontanéité est sûrement l'une des raisons du succès de Smallville. On peut noter également qu'il est ravi de ne pas avoir à porter la cape et les collants du personnage mythique.
Aujourd'hui, Tom Welling est un acteur comblé. Encore surpris par l'incroyable succès du pilote de la série (le meilleur taux d'audience de tous les temps pour une série Warner avec 8,4 millions de téléspectateurs), il garde les pieds sur terre. Il adore le sport, en particulier le basket-ball, mais il ne peut pas pratiquer car il pourrait se blesser, et il ne serait pas crédible de voir le jeune futur Superman avec un plâtre ou des bleus sur le corps. Les termes de son contrat l'empêchent également de prendre du poids (il doit donc surveiller son alimentation) et de bronzer car les producteurs de Smallville (Al Gough et Miles Millar) n'arrivent pas à décider si la peau d'un extraterrestre invincible peut changer de couleur au soleil. Quand il ne tourne pas à Vancouver, Tom coule des jours heureux avec sa femme Jamie A.White avec laquelle il s'est marié le 5 juillet 2002 et ses chiens dans la Cité des Anges.
