Thomas Francis xứ Savoy, sinh ra tại Torino, ông là con út trong số năm người con trai hợp pháp của Charles Emmanuel I, Công tước có chủ quyền của Savoy, mẹ ông là Catalina Micaela của Tây Ban Nha (con gái của Vua Tây Ban Nha - Felipe II và người phối ngẫu của ông, Élisabeth xứ Valois, một vương nữ của Vương quốc Pháp). Khi vẫn còn là một chàng trai trẻ, ông đã mang quân hàm ở Bán đảo Ý phục vụ Vua Tây Ban Nha.[1]

Mặc dù trong các triều đại trước đó, các con trai nhỏ hơn của Công tước xứ Savoia đã được ban cho các quyền thừa kế tài sản và tước vị ở Thụy Sĩ (Genevois, Vaud), Ý (Aosta) hoặc Pháp (Nemours, Bresse), các công tước Savoia nhận thấy rằng điều này hạn chế sự cai trị của chính họ trong toàn lãnh thổ, vì nó sẽ khiến nội bộ triều đại xung đột và ly khai khu vực. Thomas Francis không chỉ có anh trai, mà còn là một trong 21 người con được thừa nhận của Charles Emmanuel. Trong khi chỉ có chín người trong số này là hợp pháp, những người khác, là con đẻ của công tước với các tình nhân quý tộc, dường như đã được ban tặng tài sản hoặc của hồi môn một cách hào phóng trong suốt cuộc đời của cha họ.[2]

Thái ấp Carignano đã thuộc về Nhà Savoia từ năm 1418, và thực tế nó là một phần của Piemonte, chỉ cách Torino 20 km về phía Nam, có nghĩa là nó có thể là một "Lãnh địa Thân vương" (princedom) chỉ dành cho Thomas, không được ban tặng cho sự độc lập cũng như doanh thu từ thuế và tài sản trong lãnh địa.[3] Thay vì nhận được một quyền thừa kế quan trọng, Thomas đã kết hôn vào năm 1625 với Marie de Bourbon, em gái và đồng thừa kế của Louis, Bá tước xứ Soissons, người sẽ bị giết vào năm 1641, sau khi kích động cuộc nổi dậy chống lại Hồng y Richelieu.