Thomas Arthur Darvill (Birmingham, 17 juni 1982) is een Brits acteur en muzikant.
Darvill werd geboren in Birmingham bij een moeder die actrice is. Tijdens zijn kinderjaren werkte zijn moeder met maskers, handpoppen en live acteren als lid van Cannon Hill Theatre in Birmingham en toerde door Engeland en ver daarbuiten. Zijn vader speelde op een hammondorgel voor diverse artiesten, waaronder Edwin Starr, Fine Young Cannibals en UB40. Darvill werd op tienjarige leeftijd lid van het jeugdtheater Stage2 Youth Theatre Company. Hij doorliep van 1993 tot en met 2000 de middelbare school aan de Bromsgrove School in Worcestershire. Hierna heeft hij ook gestudeerd aan de Royal Academy of Dramatic Art in Bloomsbury.
Darvill begon in 2008 met acteren voor televisie in de film He Kills Coppers, waarna hij nog meerdere rollen speelde in films en televisieseries. Hij is bekend van zijn rol als Rory Williams in de televisieserie Doctor Who (2010-2012) en van zijn rol als priester Paul Coates in de televisieserie Broadchurch (2013-2017). Naast het acteren voor televisie is hij ook actief in lokale theaters. Hij heeft eenmaal opgetreden op Broadway in New York, in 2013 speelde hij als understudy in de musical Once.