Ông sinh ngày 2-11-1921 tại Ninh Bình, Việt Nam, thế danh Đoàn Văn Hoành.[1]

Ông xuất gia năm 11 tuổi với tế độ sư là Hòa thượng Thích Thanh Kính, tự là Linh Quang, trụ trì chùa Phượng Ban, huyện Yên Khánh, tỉnh Ninh Bình.

Ông thụ giới sa di, giới tỳ kheo (năm 1940) tại chùa Bát Long, Ninh Bình, sau đó thụ giới Bồ Tát nơi hòa thượng Thanh Thiệu, tức Thích Đức Nhuận, cố đệ Nhất Pháp chủ GHPGVN, trụ trì chùa Đồng Đắc, Kim Sơn, Ninh Bình.

Ông là một thành viên sáng lập Tổng hội Phật giáo Việt Nam tại Huế năm 1951, sang năm sau thì được tôn là Phó chủ tịch hội đồng trị sự Giáo hội Tăng già Việt Nam.

Đầu thập niên 1960 thời Đệ Nhất Cộng hòa Việt Nam, ông cùng Thích Trí Quang và Thích Thiện Minh điều hành Ủy ban liên phái bảo vệ Phật giáo để tranh đấu đòi bình quyền tôn giáo. Khi Giáo hội Phật giáo Việt Nam Thống nhất ra đời năm 1964 thì ông được chọn làm Viện trưởng Viện Hóa Đạo (1964-1967) của Giáo hội.

So với đường lối đấu tranh kịch liệt chống chính phủ Việt Nam Cộng hòa của Thích Trí Quang (nhóm Ấn Quang) thì hòa thượng Thích Tâm Châu cổ động con đường trung hòa hơn[2] (thường gọi là nhóm Việt Nam Quốc Tự hay nhóm Viện Hóa Đạo).

Sau năm 1975, ông tỵ nạn sang Pháp trụ trì chùa Hồng Hiên rồi qua Canada định cư tại Montréal, nơi ông sáng lập Tổ đình Từ Quang.

Hòa thượng là Thượng thủ Giáo hội Phật giáo Việt Nam trên Thế giới.[3].

Ông còn là một học giả Phật học với nhiều tác phẩm dịch thuật và khảo luận.