Babası bankacı Selahattin Bey’in görevi nedeniyle 10.10.1983 tarihinde Artvin Hopa’da doğdu. Aslen Torul Atalar Köyü’ndendir. Trabzon Dumlupınar İlkokulu, Kanuni Anadolu Lisesi ve Trabzon Lisesi’ni bitirdi. Trabzon Lisesi’nin Dünya Şampiyonu olduğu kadroda yer aldı. KTÜ Fatih Eğitim Fakültesi Beden Eğitimi ve Spor Bölümü’nden mezun oıldu. Futbol hayatına Trabzon’un köklü kulübü İdmanocağı’nda başladı. 1995–1998 arası İdmanocağı’nda yer aldı. 1998’de Trabzonspor altyapısına girdi. 1998–2003 arası PAF Takımda oynadıktan sonra 2003’de A Takıma yükseldi. 2 Ekim 2005 Galatasaray maçıyla ilk maçına çıktı. 5 Şubat 2006 MKE Ankaragücü maçında tekrar formasına kavuştu. 2006–07 sezonunda Jefferson'dan kaleyi devraldı ve o sezon ligde 18 maça çıktı. Rüştü Reçber tarafından kendisinin veliahdı olarak gösterildi. 2008–09 sezonunda Tony Sylva'nın transfer edilmesine karşın lisans sorunu yüzünden sezona birinci kaleci olarak başladı. Fakat 7. haftada 3 gol yediği Galatasaray maçından sonra kaleyi Tony Sylva'ya teslim etti ve daha sonra, hazırlık maçları da dahil, kadroya giremedi. Trabzonspor’da gösterdiği başarılı performansla Genç Milli, Ümit Milli ve A Milli Takımların formasını giydi. Milli Takım formasını ilk kez 12 Nisan 2006 Azerbaycan’la 1-1 biten dostluk maçında giydi. Fatih Terim tarafından Rüştü ve Volkan'ın ardından üçüncü kaleci olarak 2008 Avrupa Futbol Şampiyonası kadrosuna çağrıldı. 2010-2011 sezonunda Trabzonspor'un 1. kalecisinin 12 Mart 2011 tarihinde sakatlanmasıyla, ligin geri kalan kısmında Trabzonspor kalesini korudu. 2013 yılına kadar Trabzonspor’da görev yaptı. 2010-2011 Lig Şampiyonluğu yaşadı. 2013-2014 sezonunda, Tolga Zengin annesinin kanser yakalanması ve tedavisini İstanbul'da sürdürmesi sebebiyle Trabzonspor ayrılmaya karar verdi. Trabzonspor kulübü, Beşiktaş yönetimi ile görüşen Tolga'ya, 22 Temmuz 2013 tarihinde Beşiktaş ile anlaşmasıyla İstanbul'a transferine onay verdi.