Томас Моран родился 12 февраля 1837 года в Болтоне, Англия, недалеко от Манчестера.
Несколько поколений семьи Моран работали ткачами.
В 1842 году в поисках государственного образования для своих детей и экономических возможностей на новой земле Томас Моран-старший отправился в Америку.
Два года спустя к нему присоединились его жена и дети, и воссоединившаяся семья поселилась в Кенсингтоне, пригороде Филадельфии, где они стали частью устоявшегося сообщества иммигрантов-текстильщиков.
Ещё будучи подростком, Томас стал учеником в филадельфийской гравировальной фирме Scattergood and Telfer.
Правда, он там не доучился, а перешёл на работу в студию своего старшего брата Эдварда, решившего стать художником-маринистом.
Проходя, по сути, второе ученичество, Моран извлек пользу не только из уроков своего брата, но и из советов Джеймса Гамильтона (1819-1878), известного филадельфийского художника, подружившегося с Эдвардом.
Описываемый современниками как "американский Тернер", Гамильтон, возможно, пробудил в Томасе Моране пожизненный интерес к творчеству английского художника Уильяма Тёрнера (1775-1851).
В 1862 году, после нескольких лет изучения работ Тернера по репродукциям, Томас и Эдвард отправились в Лондон, где провели несколько месяцев, изучая и копируя работы Тернера в Национальной галерее.
Десять лет спустя, когда Томас отправился на запад, чтобы присоединиться к экспедиции Фердинанда Вандевера Хейдена в Йеллоустоун, акварели, которые он создал на месте, явно несли на себе отпечатки влияния на художника Тернера.
Поездка Морана в Йеллоустоун в 1871 году оказалась поворотным моментом в его карьере.
За год до этого журнал Scribner's Magazine попросил его переработать наброски, сделанные в Йеллоустоуне одним из участников предыдущей экспедиции. Заинтригованный гейзерами и грязевыми котлами Йеллоустона, он занял денег, чтобы совершить самостоятельную поездку туда.
Результатом этого путешествия стали многочисленные картины и новые заказы.
Особенное внимание Моран к себе привлек после покупки Конгрессом его огромного полотна (213×266.3 см) «The Grand Canyon of the Yellowstone» (1872), вскоре после принятия законопроекта, согласно которому Йеллоустоун стал первым национальным парком Америки.
В 1873 году, пытаясь развить свой предыдущий успех, Моран присоединился к экспедиции Джона Уэсли Пауэлла к реке Колорадо и Большому каньону.
Вскоре после возвращения художник приступил к работе над вторым холстом, равным по размеру его более ранней картине.
В 1874 году Конгресс приобрел и «Chasm of the Colorado» (1873-1874), которая стала вторым из пейзажей Морана, вывешенных в Капитолии.
В том же году Моран отправился в Денвер, а затем на север, чтобы увидеть Mountain of the Holy Cross, огромную гору с "крестом" из снега.
Получившаяся картина стала главным вкладом Морана в Centennial Exposition в Филадельфии в 1876 году.
Культовая благодаря сочетанию дикой природы и религии, «Mountain of the Holy Cross» стала одной из самых известных работ Морана.
Моран продолжал много путешествовать в течение следующих десятилетий.
Он несколько раз возвращался в Европу, снова следуя по следам, проложенным Тернером.
В 1883 году художник отправился в Мексику.
Затем он вернулся в Гранд-Каньон и активно путешествовал по Аризоне и Нью-Мексико, создав ряд поразительных работ, изображающих индейцев пуэбло в Акоме и Лагуне.
Необычайно продуктивный как художник и гравер, Моран продолжал работать и в свои восемьдесят с лишним лет.
После своей смерти в августе 1926 года он был увековечен как "dean of American landscape painters / старейшина американских пейзажистов".