Nach seinem Studium der Kommunikationswissenschaften in Essen arbeitet Thomas Klein seit 2006 als freier Journalist vor allem im Bereich Fußball-Bundesliga und Para-Sport. Für Sport1 begleitete er Borussia Dortmund mehrere Jahre im In- und Ausland als TV-Reporter. Ein Höhepunkt war das Champions-League-Finale 2013 in London.
Bei der DW begann er als freier Autor 2008 in der Sportredaktion und berichtet seitdem über die Bundesliga und die Deutsche Fußball-Nationalmannschaft. So war er 2016 bei den EM in Frankreich, der WM in Russland, der EURO 2020 und bei der WM in Katar als Reporter vor Ort und hat von dort aus für alle Ausspielwege der DW produziert.
Vor allem gesellschaftliche (Sport-)Themen und Hintergrundgeschichten aus der ganzen Welt liegen Thomas Klein am Herzen. So hat er in den vergangenen Jahren mehrere Reportagen und Dokumentationen für die DW und andere Sendeanstalten produziert.