Tomaševac se pod današnjim imenom pominje u 16-om veku, mada se smatra da se na ovom području živelo mnogo ranije. Arheolozi koji su istraživali na lokalitetima okolo Tomaševca, pronašli su skelete ljudskih tela, na osnovu čijih položaja se utvrdilo da su stari više od 2000 godina.
Prvo je naselje nastaje u 16-om veku, kada između Pančeva i Zrenjanina nije bilo ni jednog naselja. Nakon Karlovačkog mira 1699. godine, kojim je okončan dugogodišnji rat izmedju Austrije i Turske i kojim su Turci napustili južnu Ugarsku, Tomaševac je 1717. godine po prvi put upisan na karti kao mesto od 20 kuća.
Mesto je nastalo spajanjem dva sela, Čoka i Marijeva, kako se ove dve polovine sela i danas nazivaju. Posle Turaka, Tomaševac je ušao u sastav Habzburške monarhije, odnosno Kraljevine Ugarske. Najpre ulazi u sastav Južnougarskog društva za zakup imanja, da bi šezdesetih godina Tomaševac ušao u sastav Vojne granice. Tomaševac tada naseljavaju Srbi iz oblasti Tise i Moriša, koji ulaze u graničarsku službu Monarhije.
Iz ovog vremena Tomaševac je poznat po kapetanu Đorđu Radivojeviću, koji je 1788. godine branio selo od Turaka. Sa svojih 300 vojnika je u noći između 17. i 18.oktobra izgubio život zahvaljujući špijunu koji je Turcima odao položaje hrabrog kapetana. I danas se na mestu pogibije kapetana Radivojevića i njegovih vojnika nalazi spomenik, koji je nedavno temeljno restauriran.
U revolucionarnim danima 1848-1849. godine, na terenu oko Tomaševca, a i u samom selu vodjene su žestoke borbe u kojima je učestvovalo oko 23.000 vojnika i izginulo oko 450 ljudi. Najpoznatija bitka odigrala se 23.novembra 1848. godine. Srpska vojska, pod komandom vojvode Stevana Knićanina teško je porazila mađarske jedinice predvođene generalom Erneom Kišom.
U jednoj od tih borbi je do temelja spaljeno selo, kada je u požaru izgoreo kompletan ikonostas Srpske pravoslavne crkve, čije je zdanje u Tomaševcu podignuto 1773. godine. Obnovu ikonostasa započeo je pančevački slikar Jovan Popović 1870. godine, a dovršio je bečki slikar Karel Guč. Iste godine kada i crkva, 1773., u Tomaševcu je sagrađena i škola.
Za vreme I svetskog rata, većina Tomaševčana borila se u austrougarskoj vojsci, na frontovima u Dobrudži. Mnogi od njih dezertirali su i priključili se ili ruskoj vojsci, ili kao dobrovoljci u srpskoj vojsci. Spomenik palim borcima za vreme I svetskog rata nalazi se u centru cela.
U periodu između dva rata, Tomaševac je dobio sve ono što je jedno tadašnje moderno selo trebalo da ima. Tada je izgradjena zgrada današnje mesne kancelarije, a u šestorazrednoj osnovnoj školi učenici su pohađali nastavu na srpskom jeziku. Tomaševac je uoči II svetskog rata imao oko 2700 stanovnika, uglavnom srpske nacionalnosti, koji su se pretežno bavili individualnom poljoprivredom. 1927. godine u Tomaševcu je osnovan fudbalski klub „Omladinac“, jedan od prvih u Vojvodini uopšte. Za vreme II svetskog rata Tomaševac se našao pod nemačkom upravom. Veći deo muškog stanovništva, radno najsposobnijeg, odveden je tada u zarobljeništvo širom Nemačke. Tomaševac je oslobođen 1.oktobra 1944. godine kada su u selo umarširale jedinice Crvene armije i Narodnooslobodilačke vojske Jugoslavije.
Danas Tomaševac, poslednjih godina poznat i kao Prestonica banatskih militara, ima sve atribute savremenog naselja: komunalnu i svu drugu infrastrukturu, dobru ambulantu, modernu osnovnu školu… Dobra putna mreža, železnička pruga, blizina svih administrativnih centara i reka Tamiš, kao najvažniji resurs, svrstavaju Tomaševac među najatraktivnija naselja za život i razvoj eko-turizma. U selu sa 1530 stanovnika egzistiraju brojna udruženja. Od Dobrovoljnog vatrogasnog društva i Udruženja stočara, preko lovaca, ribolovaca, Aktiva žena i Društva za očuvanje militarske tradicije, do ekologa, Sportskog društva, Udruženja za očuvanje banatskih šora i Partnerstva za Potamišje.
Od važnijih datuma i manifestacija koje se u selu održavaju, vredi istaći Izložbu slavskog kolača i Regionalnu izložbu goveda i ovaca, koje se održavaju u toku maja, crkvenu slavu Prenos moštiju Svetog oca Nikolaja miriklijskog, 22.maja, seosku slavu, 7. jula, i manifestacije po kojima je Tomaševac danas najpoznatiji, Svetsko prvenstvo u banatskim šorama i Tomaševački letnji omladinski festival – TLO fest, koji se održavaju krajem juna i početkom jula.
Mesna zajednica Tomaševac ima svoj sajt.