Desde tenra idade que Tomás Barroso está ligado ao Basquetebol. Iniciou com apenas 8 anos de idade no Clube de Basquete de Albufeira por influência dos seus colegas de escola. Em 2006/07 muda-se para o Imortal Desportivo Clube e foi aí que começou o sonho de ser profissional. Durante as férias escolares deslocava-se com frequência a Campos de Treino, quer em Portugal, quer no estrangeiro, e foi num desses campos que surgiu a oportunidade de jogar em Madrid. Permaneceu na capital espanhola dos 16 aos 18 anos, altura em que regressa a Portugal fruto de uma lesão no joelho, acabando por assinar pelo SL Benfica em 2009/10, passando a representar os sub-20. De forma a evoluir, é emprestado na temporada seguinte ao Ginásio Clube Figueirense, onde se afirmou como um dos bons valores do Campeonato Nacional, o que lhe valeu a chamada à Selecção Nacional e o regresso definitivo ao SL Benfica em 2011/12. Contudo, os primeiros tempos na equipa sénior não foram fáceis, pois viria a sofrer novamente uma lesão grave no mesmo joelho, impedindo-o de dar o contributo à equipa durante largos meses. Desde então, tem ajudado o SL Benfica a manter a hegemonia no panorama nacional e em 2016/17 sucedeu a Diogo Carreira (colocou o ponto final na sua carreira) como capitão de equipa.

É a par com Mário Fernandes, Carlos Andrade, João Soares, Seth Doliboa, Artur Castela, Cláudio Fonseca e Frederick Gentry que em 2014/15 alinhou em todas as competições ajudando o SL Benfica a fazer o pleno (5/5) a nível nacional.