Танака родился 14 февраля 1954 года в Осаке, префектура Осака. Он поступил на музыкальный факультет в Токийскую Национальную Академию искусств, а после выпуска три года проработал в звукозаписывающей компании Victor Entertainment, затем уехал в Бостон и два года проучился в Berklee College of Music. После возвращения в Японию Танака сначала играл в отеле, а в 1982 был приглашен в качестве аранжировщика в «Arcadia of My Youth», которое и стало его дебютом в аниме. Затем он занимался вставкой песен для аниме-сериала «Super Sentai», а также писал музыку для «Konpora Kid» (яп. ??????? Компора Киддо?) в 1985.
Известность Танака Кохэй получил благодаря своей работе в аниме 1988 года «Gunbuster», которое считается одной из важнейших его работ, он же был композитором в сиквеле «Diebuster».
В 2002 году он был награжден Tokyo International Anime Fair за музыку к «Overman King Gainer».
Создается впечатление, что Танака с уважением относится к Эннио Морриконе, потому что он иногда поёт под псевдонимом Ennio Morricone Jr. (Jr — от англ. junior, «младший»), даже в собственных произведениях вместе с хором.