Trong khi Tào Tháo đang đánh nhau với Lã Bố ở Duyện châu thì Viên Thiệu cũng muốn đối phó với Tào Tháo, bèn sai Tang Hồng từ Thanh châu đến làm thái thú Đông quận (thuộc Duyện châu) để thế chức Tào Tháo.

Sang năm 194, Tào Tháo đánh bại Lã Bố (chạy sang Từ châu) và đánh anh em Trương Mạo, Trương Siêu. Tang Hồng ở Đông quận nghe tin họ Trương bị vây hãm, tự liệu thế lực yếu không thể cứu nổi, bèn sai người đến Ký châu cầu cứu Viên Thiệu, nhưng ông không phát binh.

Không lâu sau anh em họ Trương cùng bị giết. Tang Hồng oán hận Viên Thiệu, bèn tuyệt giao với ông. Viên Thiệu nổi giận, mang quân đến đánh Đông quận. Tang Hồng cố thủ trong thành. Viên Thiệu sai thủ hạ là Trần Lâm - người đồng hương của Tang Hồng - viết thư dụ hàng, nhưng Tang Hồng cự tuyệt.

Viên Thiệu vây thành hơn 1 năm, cuối cùng đến năm 195 ông hạ được Đông quận, bắt sống Tang Hồng. Ông tiếc tài Tang Hồng, muốn dụ hàng nhưng Tang Hồng nhất định không chịu, ông đành mang Hồng ra xử tử.