Han var sønn av Ole Andreas Stang (1872–1956), en godseier gift med Emma Heiberg (1874–1927) av slekten Heiberg. Han var bror av Axel Stang (1904–1974). Thomas giftet seg i 1921 med Agnes Schweigaard (1899–1987). De fikk Ole Andreas Stang (1923–1998) som overtok Maarud på 1950-tallet. I 1953 giftet han seg med skuespilleren Wenche Foss (1917–2011). Med henne fikk han sønnen Fabian Stang i 1955.