1979年，出演个人首播电视剧作品《楚留香》，饰演峨 眉弟子。 1980年，出演无线经典剧集《上海滩》，饰演热血青年陈翰林一角，是他第一部给观众印象的作品；同年出演香港TVB电视剧《风云》，饰胡宏远；后又在香港TVB电视剧《千王之王》饰小刘。 1981年，出演香港TVB电视剧《无双谱》，饰阮心让；同年在香港TVB电视剧《前路》中饰演邹潜。 1982年，出演香港TVB拍摄的时装剧《香城浪子》；同年他参演《天龙八部》饰演段誉一角，被观众熟识；后又在香港TVB电视剧《天龙八部之虚竹传奇》中再次扮演段誉。 1983年，参演《神雕侠侣》，饰演霍都；其间参演成龙执导的电影《警察故事》；同年在香港TVB电视剧《豹子胆》中饰演乔振宇；后又和黄杏秀合作，主演香港电视剧《十三妹》，饰演主角安龙飞。 1984年，在刘德华主演TVB港剧《宝芝林》中扮演纳兰正德；同年在TVB港剧《决战玄武门》中饰演李元吉一角；后又在香港电视剧《信是有缘》中饰演杨振明；同期又参演TVB港剧《五虎将》，饰演洪镇。 1985年，在香港TVB电视剧《好女当差》饰演高朗亭；同期在香港TVB电视剧《后生可畏》饰罗祖光；同年又在香港TVB电视剧《杨家将》饰八贤王；后又在陈秀珠、郑裕玲主演香港TVB电视剧《钟无艳》中饰演司马平。 1986年，在高雄主演的TVB电视剧《林冲》中饰演燕青；同年与无线电视约满后，便远赴台湾出演当地剧集。 1987年，在冯世雄执导的香港电影《你OK，我OK》中饰演主角雷明灯。 1988年，他回香港与亚洲电视签约演出剧集，在戚美珍主演的香港ATV剧集《野樱花》中饰演谭兆昌。 1989年，在香港动作类电影《妙探双龙》饰Kent Tong。 1991年，汤镇业凭借对曾志伟执导的电影《五虎将之决裂》中“反骨东”一角的出色诠释，获得了香港电影金像奖最佳男配角，台湾电影金马奖最佳男配角提名；同年在电视剧《满清十三皇朝》饰演光绪皇帝。 1992年，出演香港电影《鹿鼎记II神龙教》，饰演吴应熊；同年有在香港警匪类电影《积奇玛莉》中客串角色。 1993年，在香港历史题材电影《一九四九之劫后英雄传》中饰演冯定国；同年出演喜剧电影《正牌韦小宝之奉旨沟女》，饰演康熙皇帝；后又在香港电影《亚飞与亚》中饰关公。 1994年，在香港历史武侠类电视剧《九王夺位》饰主角文觉。 1997年，到中国内地开设影视公司和经理人公司；同年在关礼杰主演ATV港剧《国际刑警》之金钱游戏中饰演林占。 1998年，在电视剧《天下有情之阿福传》中饰演武艺；同年在电视剧《新江山美人》饰唐伯虎。 2002年，在钟澍佳执导的情感类电影《手足情》中客串角色。 2004年，在霍建华、李亚鹏主演的古装剧《天下第一》饰万三千；同年在古装爱情类电视剧《香粉传奇》饰明朝皇帝朱元璋。 2005年，在大陆古装武侠剧《七剑下天山》中饰敖隆。 2006年，在香港喜剧电影《师奶唔易做》中客串饰演李先生。 2007年，在香港电影《兄弟之生死同盟》中饰演严国驱。 2011年，复出幕前，在宫廷穿越类电视剧《宫锁心玉》中饰演清朝皇帝康熙一角；同年8月，在《宫锁心玉》续集《宫锁珠帘》中饰演阿灵阿。 2013年，在浙江永乐影视出品的古装电视剧《隋唐演义》中饰隋文帝杨坚。 2014年，与安以轩合作，在古代传奇类电视剧《金钗谍影》中饰演允祥；同年在历史年代剧《末代皇帝传奇》中客串庆亲王；同年6月，重返TVB与黄秋生合作主演民国斗争类电视剧《枭雄》，该剧于2015年播出。 2015年，7月18日大型仙侠魔幻偶像剧《仙侠剑》开播，汤镇业饰演兰钟岳。 2017年4月，刘光执导的卧底题材剧《卧底归来》中饰演大反派飞城企业董事长九爷。