Його батьком був Джордж Ґренвілл, старшим братом був Джордж Наджент-Темпл-Ґренвілл, 1-й маркіз Бекінґемський, його молодший брат Вільям Віндем Ґренвілл і його дядько, моряк з таким самим прізвищем.
У 1779 році Ґренвілл став лейтенантом. Від 1780 до 1790 року був членом парламенту. У 1806 році він став президентом Контрольної ради і був з 29 вересня 1806 до 6 квітня 1807 Першим лордом Адміралтейства. У 1798 році він став членом Таємної ради.
У 1820-х роках почав колекціонувати книги. До його смерті він мав 20 240 томів із 16 000 найменувань і 59 рукописів. Він заповів свою колекцію книг Британському музею, який включив їх до колекції у 1847 році. Зараз книгозбірня Ґренвілла зберігається у Королівській бібліотечній вежі Британської бібліотеки[8].
↑Dr. F. Voigt, «Aus dem Fremdenbuche vom Thurm zu Neuwerk», Mitteilungen des Vereins für Hamburgische Geschichte Band 10 (1888) S. 127, Verein für Hamburgische Geschichte
↑Taylor, Barry: Thomas Grenville (1755—1846) and His Books. British Library. S. 321–340 ff. ISBN 978-0-7123-5035-8.