Pochodził z rodziny o bogatych tradycjach muzycznych. Uczył się w szkole muzycznej we Lwowie, dokąd przeniosła się jego rodzina. Z powodu trudnej sytuacji materialnej zmuszony był do podjęcia pracy - w wieku czternastu lat był korepetytorem chórów w Konserwatorium i Operze Lwowskiej. W 1911 wrócił do Warszawy i w Instytucie Muzycznym podjął studia z zakresu gry na fortepianie w klasie Henryka Melcera oraz kompozycji pod kierunkiem Zygmunta Noskowskiego i Romana Statkowskiego. Studia kompozytorskie kontynuował w Lipsku (u Stephana Krehla, Maxa Regera i Hugo Riemanna) oraz Wiedniu (u Arnolda Schönberga). Na uniwersytetach w Lipsku i Wiedniu studiował także etnografię i medycynę.
Jako kompozytor zadebiutował w 1913 "Kantatą na 100. rocznicę śmierci Księcia Józefa Poniatowskiego". W latach 1923-26 pracował jako dyrygent w teatrach operowych w Grazu, Zagrzebiu i Lublanie. W 1925 założył i przez rok prowadził Orkiestrę Filharmoniczną w Dubrowniku. Po powrocie do kraju w 1926 współpracował z Polskim Radiem (jako reżyser muzyczny i autor popularnych słuchowisk) oraz z teatrami rewiowymi (jako dyrygent i kompozytor), takimi jak: Wesoły Wieczór, Teatr Rozmaitości, Qui Pro Quo, Teatr Letni, Ali-Baba. Był też dyrygentem teatralnym we Lwowie, Krakowie, Łodzi i Warszawie.
W czasie II wojny światowej komponował i akompaniował żonie Mirze Zimińskiej-Sygietyńskiej podczas jej koncertów w stołecznych kawiarniach (U aktorek, Ul, Aria, SiM) oraz na estradach powstańczych. Po wojnie był kierownikiem Teatru Miejskiego w Łodzi, a także szefem orkiestry Domu Wojska Polskiego w Warszawie. W 1948 w Karolinie pod Warszawą założył i wraz z żoną prowadził Państwowy Zespół Pieśni i Tańca "Mazowsze". Występował z nim zarówno w kraju, jak i za granicą, m.in. w Związku Radzieckim, NRD, Czechosłowacji, na Węgrzech i we Francji. W 1953 utworzył i prowadził do 1955 folklorystyczny Zespół Pieśni i Tańca "Warszawa".
Tadeusz Sygietyński był laureatem Państwowej Nagrody I stopnia, został odznaczony Orderem Sztandaru Pracy I i II klasy, Krzyżem Komandorskim i Oficerskim Orderu Odrodzenia Polski oraz Medalem X-lecia Polski Ludowej.