Nata a Mestre il 30 giugno 1977, da giovanissima pratica sci e tennis. Opta poi per quest'ultimo sport e nel 1993 diventa Campionessa Italiana under 16 e viene convocata nel centro federale di Latina sotto l'allenatore Di Domenico.
Partecipa a tornei di serie B fino al 1996, quando conquista il Master Finale. Dal 1996 passa tra le professioniste e ottiene numerosi successi. Vince tornei dell'Itf Tour in singolare a Catania nel 1996, a Novi Sad 1997, a New Dehly nel 1998, a Civitanova Marche e a Manila nel 1999, a Caserta nel 2001 e a Cuneo nel 2003. Vince anche un torneo WTA: il torneo di Budapest (montepremi 100,000 $) nel 2000. La tennista mestrina (all'epoca n.77 al mondo) sconfigge in finale la Boogert in soli due set, col punteggio 6-2 7-6 (7-4) in 1 ora e 19 minuti. Si tratta del secondo successo di un'italiana nel circuito WTA da quando quest'ultimo venne inaugurato, nel 1994: la precedente vincitrice azzurra era stata Gloria Pizzichini nel 1996. Inoltre Tathiana Garbin arriva in finale a New Dehly (1999), a Dubai e a Bogotà (2000). Tathiana ottiene importanti vittorie anche nel doppio: dapprima, nel 1998, in coppia con Canepa vince ad Orbetello e ad Atene; quindi vince a Rhodes 1999 in coppia con Hopmans; poi, assieme a Marosi, nel 2000 trionfa a Dubai; infine crea un doppio con Husarova, con la quale vince i tornei di Varsavia (2000), Bogotà e Budapest (2001). In coppia con Emilie Loit vince il doppio di Camberra nel 2003.
Ha raggiunto la sua miglior posizione mondiale al numero 38 della classifica WTA per singolariste (ottobre 2000). In singolare Tathiana può vantare vittorie contro quotate avversarie quali Justine Henin (due volte, l'ultima ai Roland Garros 2004), Monica Seles, Yelena Dokic, Elena Likhovtseva, Elena Dementieva, Arantxa Sanchez Vicario, Henrieta Nagyova, Chandra Rubin (2004).
E' stata anche convocata nella Nazionale italiana per disputare alcune partite di Federation Cup.