THIERRY PECH est ancien élève de l'école normale supérieure de Saint-Cloud agrégé de lettres modernes, docteur en lettres et sciences humaines.

Universitaire de formation, il est secrétaire général adjoint de l'Institut des hautes études sur la Justice (IHEJ) aux côtés d'Antoine Garapon de 1997 à 2001.

En 2002, THIERRY PECH devient secrétaire général du cercle de réflexion  La République des idées créé par Pierre Rosanvallon, proche de la revue Esprit dont il est brièvement membre du comité de rédaction, il est ensuite éditeur au Seuil avant de prendre la direction générale de cette maison, fonction qu'il occupe de 2008 à 2009.

Le 18 décembre 2009, il quitte son poste de directeur général des éditions du Seuil et rejoint le magazine Alternatives économiques comme directeur de rédaction puis comme président directeur général de la coopérative éditrice de ce même titre.

À la fin de l'année 2013, il quite de son poste de directeur général d’Alternatives économiques, puis de celui de président de la SCOP lors de l'assemblée générale de juin 2014 et devient l'un des membres fondateurs du think-tank Terra Nova dont il devient directeur général le 19 décembre 2013.

THIERRY PECH intervient régulièrement dans l'émission C'est dans l'air sur France 5 d'Yves Calvi,  également sur L'esprit public le dimanche matin sur France Culture et anime le lundi matin une chronique sur cette même antenne intitulée Les idées claires.

En 2019, il prend la coprésidence, avec Laurence Tubiana, du comité de gouvernance de la Convention citoyenne pour le climat composée de 150 citoyens tirés au sort, annoncée par Emmanuel Macron au sortir du Grand débat national.