Tomáš Vrbík má ve své dosavadní praxi bohaté zkušenosti z oblasti státní správy, v devadesátých letech byl zvolen členem Zastupitelstva a radním Městské části Praha 2, byl zároveň členem Zastupitelstva hl. m. Prahy. V roce 2003 se stal poslancem Parlamentu ČR a působil zde jako člen ústavně-právního výboru a výboru pro obranu a bezpečnost, dále jako člen dočasné komise pro otázky Ústavy ČR a také stálé komise pro sdělovací prostředky. Od roku 2006 pracoval jako ředitel Kabinetu ministra financí a od roku 2007 jako ředitel Kanceláře náměstka ministra vnitra pro veřejnou správu, informatiku, legislativu a archivnictví, kde se podílel především na realizaci projektů v oblasti e-governmentu. V roce 2010 byl jmenován ředitelem úřadu Ministerstva životního prostředí a poté náměstkem ministra. Od roku 2012 byl vedoucí poradců předsedy vlády Petra Nečase. Od září 2014 zastává funkci tajemníka Hospodářské komory České republiky.