Тодор Икономов е роден на 10 септември (29 август стар стил) 1835 в Жеравна в семейство на свещеник. Първоначално учи в Жеравна, а след това в Разград и Русе (1848-1850). През следващите години работи като абаджия в Тулча (1851-1855) и Жеравна (1855-1858), продължава образованието си в София и Сливен. През 1861 заминава за Цариград, където е учител и дякон на униатския архиепископ Йосиф Соколски. През 1865 завършва духовна академия в Киев.

 След завръщането си в България Икономов е учител в Шумен (1865-1869) и Тулча (1869-1871), а след това секретар на епархийския съвет в Тулча (1872-1878). Избран е да представлява Тулчанската община на Църковно-народния събор в Цариград (1871 г.). За кратко участва в издаването на сп. "Читалище" и редактира в. "Турция", издавани в Цариград. По време на Руско-турската война (1877-1878) участва в управлението на града, а след нейния край за кратко е училищен инспектор във Варна.

След свикването на Учредителното събрание през 1879 Тодор Икономов става един от водачите на Консервативната партия. Той е депутат, окръжен управител в Сливен и Бургас (1879), министър на вътрешните работи (1880), кмет на София (1880), окръжен управител на Шумен (1881). Икономов първоначално подкрепя Режима на пълномощията и става председател на II Велико Народно събрание (1881) и на новосъздадения Държавен съвет (1882).

През следващите години Тодор Икономов се сближава с умереното крило на Либералната партия и участва във второто и третото правителство на Драган Цанков (1883-1884). През 1884 става редовен член на Българското книжовно дружество. Подложен на преследвания от правителството на Стефан Стамболов, той се оттегля от политическия живот и се премества в Шумен, където умира на 9 ноември (28 октомври стар стил) 1892 след неуспешен опит за самоубийство.

Виж още: Кметовете на София