Thomas Liljeholm, född i Göteborg den 6 juni 1944, växte upp i Malmö där han också fick sin första musikundervisning i teori och klarinett vid Malmö Musikkonservatorium.
Senare studier i klarinett och violin, 1968-1970, vid Kungliga Musikhögskolan i Stockholm, ledde till ett starkt intresse för den nutida konstmusiken, och 1976-1978 inledde han kompositionsstudier för Lars-Gunnar Bodin, dåvarande chef för EMS (Elektroakustisk Musik i Sverige). Efter studier i musikvetenskap och många års starkt engagemang för den nya musiken – bland annat i Rikskonserters regi med konsertverksamhet, work shops och andra pedagogiska aktiviteter – tvingades han till en omvärdering av tonsättarrollen. 1987-1991 började han åter att studera komposition. En ny studieperiod inleddes vid Göteborgs Musikhögskola för dåvarande professorn Ole Lützow-Holm samt Lars Johan Werle och Åke Parmerud. Enstaka studier under 1990 för Klaus Huber (Schweiz) har också varit av betydelse.
Thomas Liljeholms musik är dramatisk – han talar om ett ”auditivt psykologisk förhållningssätt” – men fortfarande med rötterna i den så kallade absoluta musiken. Han har också vunnit uppmärksamhet utomlands och spelats i hela Europa, i USA, Kina Ukraina med flera länder samt erhållit en lång rad beställningar, stipendier och priser, bland andra: Sten Frykbergs Minnesfond 2002 (KMA), The Patan Award Prize 2005, Föreningen Svenska Tonsättare 2006, S:t Sigfrids Gilles Kulturplakett 2007, Växjö kommuns Kulturpris 2011, Musikens Möjliggörare 2011 (FST). Liljeholm är också representerad på flertalet CD-skivor.
1991-1999 var han orkesterchef för kammarorkestern Musica Vitae i Växjö och från 2000-2002 VD. I samma stad har han också grundat Media Artes, experimentellt forum för nya konstnärliga yttringar. Han är sedan 1994 medlem i Föreningen Svenska Tonsättare (FST) samt sedan 2001 medlem i International Society for Contemporary Music (ISCM) the Swedish section (fram till 2010 som styrelseledamot). Liljeholm är också en av initiativtagarna till Riksförbundet Arrangörer av Nutida Konstmusik (RANK). 2003-2010 var han konstnärlig ledare för Contemporary Music and Artists (CoMA) – centrum för nutida konstmusik - samt 2009 konstnärlig ledare för ISCM – World New Music Days, Sverige/Växjö i samarbete med Visby, Göteborg och Rikskonserter. Sedan 2012 är han medlem i Ateljéföreningen, Italienska Palatset i Växjö.