Родился в семье Антонио Альбинони (1634—1709), богатого купца и венецианского патриция, изучал скрипку и пение. О его жизни известно относительно мало, особенно учитывая положение композитора и довольно большое количество сохранившихся документов его эпохи. В 1694 он посвятил свой Opus 1 соотечественнику-венецианцу Пьетро, кардиналу Оттобони (внучатому племяннику папы Александра VIII. Оттобони был влиятельным в Риме покровителем нескольких композиторов, в частности, Корелли. В 1700 г. Альбинони поступил на службу к герцогу Мантуи Фернандо Карло в качестве скрипача. Ему он посвятил свой Опус 2, собрание инструментальных пьес. В 1701 г. он написал Опус 3, ставший очень популярным, и посвятил его Великому Герцогу Тосканскому Фердинанду III.
В 1705 г. он женился, Антонино Биффи, капельмейстер собора св. Марка в Венеции был у него свидетелем и, по-видимому, его другом. По-видимому, у Альбинони не было никаких иных связей с важнейшими музыкальными учреждениями Венеции. В то же время, он добился своей первоначальной славы как оперный композитор во многих городах Италии — таких, как Венеция, Генуя, Болонья, Мантуя,Удине, Пьяченца и Неаполь. Одновременно он в большом количестве создавал инструментальную музыку. До 1705 г. он писал преимущественно трио сонаты и скрипичные концерты, позже, до 1719 сочинял соло сонаты и концерты для гобоя.
В отличие от большинства композиторов того времени, насколько известно, он никогда не стремился получить должность при дворе или церкви, но имел собственные средства и возможность сочинять музыку независимо.
В 1722 г. Максимилиан II Эмануил, курфюрст Баварии, которому Альбинони посвятил цикл из 12 сонат, пригласил его руководить своей оперой.
В 1742 г. собрание скрипичных сонат Альбинони было опубликовано во Франции в виде посмертного издания, поэтому исследователи долгое время полагали, что к тому времени Альбинони был мертв. Позже выяснилось, однако, что он жил в Венеции в безвестности: запись из прихода Св. Варнавы, где он родился, утверждает, что Томмазо Альбинони умер в 1751 г., «в возрасте 84 лет» (вероятно, ошибка), от диабета.