汤光恢，1909年出生，江西永丰县恩江镇人。中学时，开始接受共产主义思想，1925年加入了中国共产主义青年团，中学毕业后，受聘为永丰城西汤家祠“濠上学校”教师，他以教师身份为掩护，在濠上学校成立师生演讲团，带领师生演讲团上街演讲，募捐支持上海工人的罢工斗争，为推动永丰县的工农运动，作出了贡献。
汤光恢先后参加了中央苏区五次反围剿斗争，历任第11师组织干事、红一军团第二师5团连指导员。1933年汤光恢因政治工作突出，被中央苏维埃主席毛泽东授予“模范优秀指导员”光荣称号，由此而名闻全军，并功迁第二师侦察大队政委。
1934年10月中央红军在第五次反围剿中失利被迫放弃中央苏区，进行战略大转移，汤光恢率部为全军开道，因其善于团结战友，组织能力强，被调入红一军团政治部任组织干事，后任政治部巡视员。
1935年10月汤光恢随中央红军冲破敌人的围追堵截，走过雪山草地，胜利到达陕北革命根据地。为培养抗日军政干部，组织上为充分发挥他的教育能力和组织才干，任命汤光恢为抗日军政大学教育干事。
1937年国共两党联合抗日。根据国共代表协商，决议将中共领导的南方八省14个地区的红军游击队改编为国民革命军新四军，蒋介石任命非党派人士叶挺中将为新四军军长，中共提名项英出任新四军副军长。同年12月25日新四军军部在湖北武汉成立；1938年1月6日新四军军部迁南昌，后迁安徽歙县岩寺。同年8月2日进驻安徽泾县云岭镇。
中共中央为加强对新四军的领导，从延安抽调汤光恢等一大批骨干力量充实新四军的领导队伍，汤光恢奉命调任新四军政治部组织部副部长，协同组织部长李子芳进行新四军干部队伍建设，组织部下设组织科、干部科、调查统计科、青年科；汤光恢还兼任调查统计科科长一职。新四军军法处成立，新四军秘书长李一氓兼任军法处处长，汤光恢出任副处长，主持工作，不久汤光恢升任军法处处长，下辖军纪科、审判科、执行科、典狱、执行队五个科级单位。汤光恢执法严格，军纪严明，在他的督导下，新四军成为一支战无不胜、纪律严明的抗日武装。
新四军保卫部与军法处合并办公后，汤光恢出任保卫部部长。
1941年1月7日新四军军部向江北挺进，在泾县茂林地区，陷入上官云相指挥的8万国民党大军的包围之中。新四军副军长项英和新四军参谋长周子昆被叛徒刘厚总枪杀。叶挺军长临危受命将部队撤到石井坑固守待援。叶挺为了部队生存冒险下山与国民党代表谈判，不想被扣押，新四军数千人因弹尽粮绝而被俘缴械。黄火青率领一部分新四军冲出敌人的包围圈与江北新四军指挥部会合重组新四军军部。中央派刘少奇任新四军政委，陈毅为新四军军长，汤光恢出任新四军保卫部部长。为严肃军纪、抗日除奸，汤光恢撰写了《关于锄奸政策的几个原则问题》；1942年汤光恢又撰写了《关于锄奸政策的几个具体问题》，他的这两篇文章，成为新四军锄奸的重要政策依据，为巩固抗日游击区，避免误杀扩大化，加强内部团结，起到了重要的作用。
解放战争时期，汤光恢任山东野战军第一纵队政治部副主任，华东野战军第一纵队政治部主任，纵队副政治委员兼政治部主任，第三野战军第二十军副政治委员兼政治部主任，中国人民解放军二十一军政治委员，1955年被授予少将军衔，曾荣获二级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章和一级红星功勋荣誉章。
2008年3月4日，汤光恢因病医治无效，在南昌逝世，享年99岁。