Учился в Гарвардском университете. Принял участие во Второй мировой войне, затем вернулся в Гарвард, получил степень доктора и преподавал там же (1946—1950). С 1950 года до самой смерти работал в Йельском университете (в последние годы — Professor Emeritus).
С 1955 года, после переезда Комиссии Коулса в Йель и преобразовании её в Фонд, активно участвует в работе данного исследовательского центра, занимая в 1955—1961 и 1964—1965 годах посты директора.
Среди широкой публики Тобин стал знаменитым благодаря своему предложению, высказанному ещё в начале 1970-х, что если ввести налог на операции с иностранными валютами, то даже если он бы равнялся только 0,1%-0,25%, это могло бы резко ограничить трансграничные валютные спекуляции, сделав большую часть из них невыгодными и уменьшить их вред, особенно для развивающихся стран. По мнению Тобина этот налог приносил бы в год не менее 150 млрд. долларов, которые он предлагал разделять между Международным валютным фондом и национальными банками. Обычно сторонники этого налога предлагают использовать его для борьбы против неравенства и бедности, для развития образования, здравоохранения и подъема экономики в отсталых странах, хотя сам Тобин выступал с намного более умеренных позиций. У этого предложения много сторонников, особенно в развивающихся странах (У.Чавес, Лула да Силва, антиглобалисты). Большинство неолибералов к данному предложению относятся крайне отрицательно, считая, что страны, которые введут у себя такой налог, будут отгораживаться от внешнего мира, обрекая себя на дальнейшее отставание.
В результате европейского долгового кризиса ЕС стал искать дополнительные источники доходов, и в качестве одного из них Францией и Германией предлагается налог Тобина в широком смысле как налог на финансовые транзакции. Этот законопроект встретил сопротивление со стороны Великобритании, премьер которой пригрозил наложить на него вето.