Dehler war 1924 Gründungsmitglied des Reichsbanners Schwarz-Rot-Gold, eines paramilitärischen Kampfbundes der zur Republik von Weimar stehenden demokratischen Parteien, namentlich der SPD. Von 1926 bis 1933 war er Vorsitzender der Deutschen Demokratischen Partei in Bamberg. 1944 wurde er als Verdächtiger in ein Zwangslager verschleppt. Dehler war nach 1945 Mitbegründer der FDP, Mitglied des Parlamentarischen Rates und ab 1949 Mitglied des Deutschen Bundestages, von 1953 bis 1956 Fraktionsvorsitzender der FDP im Bundestag, von 1954 bis 1957 Bundesvorsitzender der FDP, von 1949 bis 1953 Bundesjustizminister, 1960 bis 1967 Vizepräsident des Deutschen Bundestags. Dehler galt als Verfechter des national betonten Liberalismus. Sein Engagement für deutsch-sowjetische Verhandlungen über die deutsche Frage trug 1956/57 zum Bruch der Koalition zwischen der FDP und CDU bei. Die Bonner Parteizentrale der FDP heißt nach ihm Thomas-Dehler-Haus.