Thomas Schlegel forscht und lehrt als Juniorprofessor für Software Engineering ubiquitärer Systeme (SEUS) am Institut für Software- und Multimediatechnik an der Fakultät Informatik der Technischen Universität Dresden.

Nach Tätigkeiten bei Unternehmen wie HP, Daimler, Agilent und ETAS/Bosch initiierte und koordinierte er ab 2002 eine Reihe von nationalen und internationalen Forschungsprojekten als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO).
Im Jahr 2008 führten seine Arbeiten in der Fakultät für Produktions-, Konstruktions- und Fahrzeugtechnik zu seiner mit Auszeichnung bestandenen Promotion als Dr.-Ing. zum Thema "Laufzeit-Modellierung objektorientierter interaktiver Prozesse in der Produktion" an der Universität Stuttgart, wo er bereits sein Diplom in der Softwaretechnik (Fakultät Informatik) im Themenbereich der modellbasierten Unterstützung von benutzerorientierter Softwareentwicklung mit sehr gutem Ergebnis abgeschlossen hatte.
Von 2008 an leitete er das Team des Forschungsgebiets Interaktive Systeme am Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme (VIS) der Universität Stuttgart und war in der Lehre mit verschiedenen Vorlesungen, Seminaren und Studienprojekten vertreten.
 
Seit 2010 ist er Inhaber der Juniorprofessur SEUS an der Technischen Universität Dresden.

Mit rund 50 Veröffentlichungen und seiner Tätigkeit in Programmkomitees und als Reviewer sowie diversen Lehrveranstaltungen und Kooperationen setzt er sich für die Forschung und Lehre auf dem Gebiet des Software Engineering ubiquitärer Systeme, speziell in den Bereichen Interaktion, Modelle, Prozesse und Softwaresysteme, ein.