Geboren wurde Thomas Rosenlöcher im Jahr 1947 in Dresden. Nach einem Betriebswirtschaftsstudium an der TU Dresden, studierte Rosenlöcher von 1976 bis 1979 am Literaturinstitut in Leipzig.
Seit 1983 arbeitete er als freier Schriftsteller und verfasste Gedichte, Kinderbücher und Essays zur Befindlichkeit der Ostdeutschen. Darüber hinaus übersetzte er ins Niederländische.
Große Beachtung, auch im Westen Deutschlands, erlangte er mit seinem Wendetagebuch „Die verkauften Pflastersteine“ (Suhrkamp) und seinem Band „Ostgezeter". Bekannt war er zudem für seine Naturbeschreibungen. „In seinen Beschreibungen der Natur fordert er mit einem scharfen ironischen Ton den Leser zu wachsamen Beobachtungen und aktivem politischem Denken heraus", lobte ihn die Kulturgesellschaft Bergen-Enkheim, die ihn 2010 zum Stadtschreiber ernannte, damals.
Dresdens Kulturbürgermeisterin Annekatrin Klepsch (Linke) spricht auf Twitter von „einem Verlust für die Literaturszene und Kulturstadt Dresden. Wie oft habe ich ihn in Grußworten zitiert mit seinem ironisch unprätentiösen Blick auf das menschliche Dasein und das (Über-)Leben in Transformationen.“
Für sein Werk wurde Thomas Rosenlöcher vielfach ausgezeichnet. Die meisten seiner Werke erschienen bei Suhrkamp/Insel.
Er war verheiratet, hatte drei Kinder und lebte und schrieb im Erzgebirge und in Dresden.