W latach 1973–1979 co rok uczestniczył w meczu gwiazd.
Kariera trenerska Przygodę z trenerką rozpoczął w sezonie 1985-86. Był asystentem trenera Rockets. Posadę pierwszego trenera objął w trakcie sezonu 1991-92, kiedy to rozegrane były już 52 spotkania. Nie udało mu się doprowadzić zespołu do play-off. W kolejnym sezonie ta sztuka mu się udała i awansował nawet do półfinału konferencji. W kolejnym sezonie Houston Rockets wygrało aż 58 spotkań sezonu zasadniczego i zdobyło pierwsze w historii klubu Mistrzostwo ligi. Rok później udało się obronić tytuł. Nie udało się to po raz trzeci. W sezonie 1996–1997 podopieczni Tomjanovicha dotarli do finału konferencji zachodniej, w którym ulegli po wyrównanej rywalizacji Utah Jazz. Następne dwa sezony to awans do pierwszej rundy play-off. W latach 1999–2003 Rakiety nie awansowały do play-off, a Tomjanovich z powodu choroby musiał ustąpić ze stanowiska trenera.
Podsumowując, podczas dwunastu sezonów pracy w Houston doprowadził drużynę siedem razy do fazy play-off i dwa razy do tytułu Mistrzów NBA. Ekipa wygrała 56% spotkań.
W 2004 roku został szkoleniowcem Los Angeles Lakers.