生于伊斯法罕附近。伊斯梅尔一世之子。10岁继位，幼年时被基泽勒巴什部落首领轮番控制，王权式微，国家陷入混乱。成年后发动政变，收回权力。在位期间，对内加强中央集权，重用波斯文官担任国家重要行政职务，培植效忠自己的亲信，以此分化基泽勒巴什部落贵族的权力；对外面临奥斯曼帝国和乌兹别克汗国的多次入侵，导致下美索不达米亚领土丧失，首都大不里士屡被占领。塔赫马斯普一世掌权后，极力维护国家安全，1548年迁都加兹温，避免首都屡次被占的困境。对于奥斯曼帝国，他基本采取保守策略，以守为主，避免主动进攻，适时提出和解。1555年，与奥斯曼帝国签署《阿玛西亚和平协定》，确定双方边界。对于乌兹别克汗国，他毫不留情地加以打击，先后4次挫败乌兹别克汗国军队对呼罗珊地区的进犯。此外，长期与印度莫卧儿王朝保持友好交往，并拥立胡马雍恢复帝位，得到坎大哈作为回报。

塔赫马斯普一世对波斯细密画艺术充满热情，曾接受过波斯细密画的专业训练。在位时期被认为是阿塞拜疆语和阿塞拜疆文学的高度发展时期。晚年深居宫中，很少过问朝政。