早年經曆
1958年9月29日生于香港，祖籍廣東饒平，父母在香港經營海味鋪為生，湯鎮業家中有八兄弟姐妹，後因家庭貧困，湯鎮業年少時曾與哥哥湯鎮宗一起外出打工，1978年5月，湯鎮業考入無線電視第八期藝員訓練班，1979年于香港無線電視第八期藝員訓練班畢業。
演藝經曆
1979年，出演個人首播電視劇作品《楚留香》，飾演峨眉弟子。
1980年，出演無線經典劇集《上海灘》，飾演熱血青年陳翰林一角，是他第一部給觀衆印象的作品；同年出演香港TVB電視劇《風雲》，飾胡宏遠；後又在香港TVB電視劇《千王之王》飾小劉。
1981年，出演香港TVB電視劇《無雙譜》，飾阮心讓；同年在香港TVB電視劇《前路》中飾演鄒潛。
1982年，出演香港TVB拍攝的時裝劇《香城浪子》；同年他參演《天龍八部》飾演段譽一角，被觀衆熟識；後又在香港TVB電視劇《天龍八部之虛竹傳奇》中再次扮演段譽。
1983年，參演《神雕俠侶》，飾演霍都；其間參演成龍執導的電影《警察故事》；同年在香港TVB電視劇《豹子膽》中飾演喬振宇；後又和黃杏秀合作，主演香港電視劇《十三妹》，飾演主角安龍飛。
1984年，在劉德華主演TVB港劇《寶芝林》中扮演納蘭正德；同年在TVB港劇《決戰玄武門》中飾演李元吉一角；後又在香港電視劇《信是有緣》中飾演楊振明；同期又參演TVB港劇《五虎将》，飾演洪鎮。
1985年，在香港TVB電視劇《好女當差》飾演高朗亭；同期在香港TVB電視劇《後生可畏》飾羅祖光；同年又在香港TVB電視劇《楊家将》飾八賢王；後又在陳秀珠、鄭裕玲主演香港TVB電視劇《鐘無豔》中飾演司馬平。
1986年，在高雄主演的TVB電視劇《林沖》中飾演燕青；同年與無線電視約滿後，便遠赴台灣出演當地劇集。
1987年，在馮世雄執導的香港電影《你OK，我OK》中飾演主角雷明燈。
1988年，他回香港與亞洲電視簽約演出劇集，在戚美珍主演的香港ATV劇集《野櫻花》中飾演譚兆昌。
1989年，在香港動作類電影《妙探雙龍》飾KentTong。
1991年，湯鎮業憑借對曾志偉執導的電影《五虎将之決裂》中“反骨東”一角的出色诠釋，獲得了香港電影金像獎最佳男配角，台灣電影金馬獎最佳男配角提名；同年在電視劇《滿清十三皇朝》飾演光緒皇帝。
1992年，出演香港電影《鹿鼎記II神龍教》，飾演吳應熊；同年有在香港警匪類電影《積奇瑪莉》中客串角色。
1993年，在香港曆史題材電影《一九四九之劫後英雄傳》中飾演馮定國；同年出演喜劇電影《正牌韋小寶之奉旨溝女》，飾演康熙皇帝；後又在香港電影《亞飛與亞》中飾關公。
1994年，在香港曆史武俠類電視劇《九王奪位》飾主角文覺。
1997年，到中國内地開設影視公司和經理人公司；同年在關禮傑主演ATV港劇《國際刑警》之金錢遊戲中飾演林占。
1998年，在電視劇《天下有情之阿福傳》中飾演武藝；同年在電視劇《新江山美人》飾唐伯虎。
2002年，在鐘澍佳執導的情感類電影《手足情》中客串角色。
2004年，在霍建華、李亞鵬主演的古裝劇《天下第一》飾萬三千；同年在古裝愛情類電視劇《香粉傳奇》飾明朝皇帝朱元璋。
2005年，在大陸古裝武俠劇《七劍下天山》中飾敖隆。
2006年，在香港喜劇電影《師奶唔易做》中客串飾演李先生。
2007年，在香港電影《兄弟之生死同盟》中飾演嚴國驅。
2011年，複出幕前，在宮廷穿越類電視劇《宮鎖心玉》中飾演清朝皇帝康熙一角；同年8月，在《宮鎖心玉》續集《宮鎖珠簾》中飾演阿靈阿。
2013年，在浙江永樂影視出品的古裝電視劇《隋唐演義》中飾隋文帝楊堅。
2014年，與安以軒合作，在古代傳奇類電視劇《金钗諜影》中飾演允祥；同年在曆史年代劇《末代皇帝傳奇》中客串慶親王；同年6月，重返TVB與黃秋生合作主演民國鬥争類電視劇《枭雄》，該劇于2015年播出。
2015年，7月18日大型仙俠魔幻偶像劇《仙俠劍》開播，湯鎮業飾演蘭鐘嶽。
2017年4月，劉光執導的卧底題材劇《卧底歸來》中飾演大反派飛城企業董事長九爺。
個人生活
1980年，公開承認的女友是香港小姐季軍、中英混血美女狄寶娜，不過這段感情僅僅維系了一年就結束了。
1983年，在翁美玲拍攝《射雕英雄傳》的期間，兩人确定了戀愛關系，并開始以情侶的身份在公開場合露面。1985年5月，由于兩人的工作關系，兩人之間的感情出現問題，在翁美玲自殺前二人處于冷戰期，5月14日翁美玲在家中自殺身亡。
1993年，湯鎮業與小他13歲的亞視中日混血藝員姜坤結婚，育有雙胞胎兒子和一女，2001年離婚。
2008年5月，已經50歲的湯鎮業與25歲青島女子文靜奉子成婚；同年9月17日生下一對雙胞胎女兒。
社會活動
2007年12月，湯鎮業被委任為廣東省政協委員。
2013年1月14日，廣東省政協第十屆委員會常務委員會審議通過了廣東省政協委員名單，湯鎮業當選新一屆政協委員。
獲獎記錄
電影獎項
▪ 1992 第11屆 香港電影金像獎最佳男配角 五虎将之決裂 （提名）
▪ 1991 第28屆 台灣電影金像獎最佳男配角 五虎将之決裂 （提名）
人物評價
湯鎮業長身玉立，五官秀氣，有點兒脂粉味、亦有幾分書卷味，與段譽的氣質甚相近。有些演員穿起龍袍不似太子，湯鎮業卻是天生貴氣，更難得是眉宇之間的憂郁眼神，剛好配合段譽的苦戀心情。這是他先天優勝的條件，與演技無關。湯鎮業演的段譽，那癡迷的樣子的，真像書中的段譽走出來。（《人民網》評價）
湯鎮業是五虎中較帥的，具有個人魅力，非常招女性喜歡，他的感情是豐富和曲折，曆經歲月風霜的侵蝕，他不但身材發福，而且頭頂已半秃，形象大不如前，但個人的魅力還是存在的。（南海網評價）
