Destacado arquitecto, fue teniente de alcalde de Bilbao durante la Segunda República, al ser elegido en las listas de la conjunción republicano-socialista, de la que ANV formaba parte, en abril de 1931.

El 17 de agosto de 1938 sustituyó al dimitido Manuel de Irujo del Partido Nacionalista Vasco (PNV) como ministro sin cartera en el Gobierno de la República, presidido por el socialista Negrín.

[3]​[4]​ Permaneció en el Gobierno hasta el final de la Guerra Civil cuando partió al exilio, primero en Francia y más tarde en México donde murió en 1954.

El escritor Jon Juaristi es sobrino nieto de Tomás Bilbao.

[5]​ La arquitecta mexicana Tatiana Bilbao es nieta de Tomás Bilbao.