Dorastał w Petersburgu i w naturalny sposób od początku uczestniczył w życiu muzycznym miasta za sprawą ojca, wybitnego dyrygenta Kurta Sanderlinga. Pierwsze muzyczne szlify zdobywał w szkole muzycznej przy Konserwatorium Leningradzkim, później studiował dyrygenturę w Berlinie Wschodnim. Już w wieku 24 lat objął stanowisko dyrektora muzycznego Opery w Halle, co szybko otworzyło mu drogę do kariery łączącej scenę operową z estradą koncertową. W kolejnych latach zdobywał międzynarodowe uznanie dzięki współpracy z czołowymi zespołami i instytucjami, ugruntowując swoją pozycję w repertuarze kanonicznym i konsekwentnie podążając za swoim zainteresowaniem muzyką XX wieku.
Momentem przełomowym okazał się moskiewski debiut Sanderlinga, podczas którego obecny był sam Szostakowicz. Kompozytor poprosił go następnie o przygotowanie niemieckich wersji tekstów do XIII i XIV Symfonii, a wyrazem tego zaufania było powierzenie mu także poprowadzenia ich niemieckich prawykonań. Ta osobista i artystyczna więź do dziś kształtuje spojrzenie Sanderlinga na twórczość Szostakowicza: jego interpretacje stawiają na przejrzystość konstrukcji, emocjonalną bezpośredniość i poczucie teatralności tej muzyki. Równolegle do pracy na dyrygenckim podium Sanderling intensywnie dokumentuje ten repertuar na płytach. Jego premierowe nagrania cykli pieśni Szostakowicza zyskały międzynarodowe uznanie, w tym wyróżnienie Gramophone Editor’s Choice.
W ostatnich latach Sanderling stał się także jednym z najbardziej zaangażowanych orędowników muzyki Mieczysława Wajnberga, przyczyniając się do przywrócenia twórczości tego kompozytora należnego miejsca w panoramie muzyki XX wieku. Kamieniem milowym tej działalności było poprowadzenie światowej premiery ostatniej opery Wajnberga Idioty (według Dostojewskiego) w Nationaltheater Mannheim (2013). W interpretacjach zarówno Wajnberga, jak i Szostakowicza, Sanderling potrafi nadać muzyce wyrazisty bieg i charakter, wydobywając jednoczesną obecność tragedii, ironii oraz liryzmu.
Dyskografia Sanderlinga jest bardzo bogata, Nagrywał m.in. dla takich wytwórni, jak Deutsche Grammophon, Sony Classical, BIS i Chandos. Osaka Symphony Orchestra nadała mu dożywotnio tytuł Music Director Laureate; z tym zespołem zdobył dwukrotnie w ciągu trzech lat Grand Prix of the Osaka Critics. W latach 2017–2022 był dyrektorem artystycznym i pierwszym dyrygentem Orkiestry Filharmonii w Nowosybirsku, a z pełnionej funkcji zrezygnował w proteście przeciwko rosyjskiej agresji na Ukrainę.
Dzięki głębokiej znajomości stylu i tradycji oraz bezpośredniemu kontaktowi ze światem Szostakowicza Thomas Sanderling pozostaje przekonującym przewodnikiem po muzyce, której sens i emocjonalny ciężar wyrastają z doświadczeń życiowych i historii.
