Rođen je 6. studenoga 1938. u Splitu. Rano je djetinjstvo proveo u Kučićima pokraj Omiša. U zavičajnom selu polazio je u četverorazrednu pučku školu, u rodnom gradu u klasičnu gimnaziju. Studirao je komparativnu književnost i francuski jezik na Filozofskome fakultetu u Zagrebu (1959-1963). Nakon diplomiranja radi na gimnaziji »Dinko Šimunović« u Sinju, te kao urednik časopisa »Vidik« i novinar u brodogradilištu Split.
Od 1971. do 1999. nastavnik je na Odsjeku za komparativnu književnost matičnoga fakulteta. Za redovitoga člana Hrvatske akademije za znanost i umjetnost u Razredu za književnost izabran je 2000.
Od 1957. objavljuje prijevode, prepjeve, stručne i znanstvene radove te knjige u Hrvatskoj i inozemstvu.
Tiskana su mu ova znanstvenostručna djela: Komparatistički zapisi, Razlog-Liber, Zagreb, 1976., O hrvatskoj književnosti i romanskoj tradiciji, Mladost, Zagreb, 1978., Zapisi o Maruliću i drugi komparatistički prilozi, Logos, Split, 1984., Analize i procjene, Književni krug, Split, 1985., Tradicija i kontekst, August Cesarec, Zagreb, 1988., Poeti i začinjavci, Matica hrvatska, Dubrovnik, 1991., Komparatističke i romanističke teme, Književni krug Split, Split, 1993., Slike iz povijesti hrvatske književnosti, Matica hrvatska, Zagreb, 1994., Marco Marulić Marulus, Laghi di Plitvice, Lugano, 1994., Ranjina / Desportes, The Bridge, Zagreb, 1994., Sedam godina s Marulom, Književni krug Split, Split, 1996., Traduktološke rasprave, Zavod za znanost o književnosti, Zagreb 1996., Marko Marulić - Marcus Marulus, Marulianum - AMCA, Split - Paris, 1996., Od Vrlike do Lisabona, komparatistički interventi, Matica hrvatska, Sinj, 1998., Marko Marulić Marul, Erasmus naklada - Književni krug - Zavod za znanost o književnosti, Zagreb-Split, 1999., Nove godine s Marulom, Književni krug, Marulianum, Split, 2000., Prepjevni primjeri, Ceres, Zagreb 2000., Marulološke rasprave, Konzor, Zagreb, 2002., Domorodstvo i europejstvo, Hrvatska sveučilišna naklada, Zagreb, 2002., Vila Lovorka, studije o hrvatskom petrarkizmu, Književni krug, Split, 2004., Mihovil Kombol 1883. -1955., monografija o opusu, Disput, Zagreb, 2005., Lijepa naša književnost, Matica hrvatska, Zagreb, 2005., Tragom struke. Od Petrarke do Lamartinea; od Marulića do Hergešića, Erasmus naklada, Zagreb, 2006., La divina traduzione (suautor s Ljiljanom Avirović), Hefti - Universita de Trieste, Milano, 2006., Nove slike iz povijesti hrvatske književnosti, Matica hrvatska, Zagreb, 2008., Domaća tradicija i europski obzor. Izabrane rasprave o hrvatskoj književnosti, Književni krug Split, Split, 2009.; Qual è colui che forse di Croazia… Dante, Paradiso. XXXI, 103-108. Romanističke studije i eseji, Društvo hrvatskih književnika, Zagreb, 2010, Neznane i neznani. Kroatistički prinosi, Konzor – Jesenski i Turk, Zagreb, 2011., Raspre i rasprave, Matica hrvatska, Zagreb, 2012.
Priredio je desetak djela hrvatskih auktora, sastavio nekoliko antologija te preveo petnaestak knjiga iz talijanske, francuske, portugalske, španjolske i provansalske lirske, epske i dramske literature. Godine 2009. objavio je u Matici hrvatskoj životno prevoditeljsko djelo, prepjev Oslobođenog Jeruzalema Torguata Tassa. U povodu njegove 80. obljetnice rođenja objavila je Matica hrvatska zbornik radova Emisija i recepcija (2020).
Akademik Mirko Tomasović preminuo je 2017. u Zagrebu.