Płk Tomasz Połuch w 1996 roku ukończył Wydział Wojsk Zmechanizowanych w Wyższej Szkole Oficerskiej Wojsk Lądowych we Wrocławiu na kierunku Dowodzenie Wojskami. W 2004 roku na Akademii Obrony Narodowej uzyskał stopień magistra Zarządzania i Dowodzenia, a w 2007 roku ukończył podyplomowe studia z zakresu przywództwa i negocjacji.

Płk Tomasz Połuch pierwsze stanowisko służbowe objął w 14 Brygadzie Zmechanizowanej. Od 2001 roku służył w 16 Brygadzie Zmechanizowanej, a następnie w 9 Brygadzie Kawalerii Pancernej.

Po ukończeniu kursu dla absolwentów AON, 30 czerwca 2004 roku rozpoczął służbę w Żandarmerii Wojskowej, gdzie zajmował kolejne stanowiska służbowe w: Komendzie Głównej Żandarmerii Wojskowej, Oddziale Specjalnym Żandarmerii Wojskowej w Mińsku Mazowieckim, Oddziale Żandarmerii Wojskowej w Elblągu, Komendzie Głównej Żandarmerii Wojskowej, Oddziale Specjalnym Żandarmerii Wojskowej w Warszawie i Oddziale Specjalnym Żandarmerii Wojskowej w Mińsku Mazowieckim.

Od 2014 roku dowodził Oddziałem Specjalnym Żandarmerii Wojskowej w Warszawie.