Thomasas Vinterbergas gimė 1969-aisiais Danijoje. Baigė Danijos kinematografijos mokyklą.
Yra gavęs apie 18 įvairiausių apdovanojimų tarptautiniuose festivaliuose už trumpametražius filmus.
Jo debiutinis ilgametražis filmas „Didvyriai“ pelnė apdovanojimus Madride ir Ruane. Thomasas Vinterbergas yra vienas iš garsiosios „Dogmos“ ideologų, būtent jis sukūrė pirmąjį judėjimo filmą „Šventė“. Ši juosta laimėjo specialųjį žiuri prizą Kanų kino festivalyje 1998-aisiais. 2005 metais režisierius pristatė įvairių kritikų nuomonių susilaukusią juostą „Brangioji Vendi“.
