Родился 13 апреля 1954 в г.Беслан Северо-Осетинской АССР. В 1971 Таймураз Мамсуров закончил среднюю школу №1 г.Беслана, в том же году поступил в Северо-Кавказский горно-металлургический институт на факультет промышленного и гражданского строительства. После окончания института в 1976 году работал мастером участка ПМК-815 треста "Севкавэлеваторстрой".
В 1978-1979 годах Таймураз Мамсуров - главный инженер штаба ССО Северо-Осетинского обкома ВЛКСМ.
С 1979 по 1982 год Мамсуров работал вторым, а потом и первым секретарем Правобережного районного комитета ВЛКСМ. В 1982-1983 годах переведен в г.Москву, где работал инструктором отдела комсомольских организаций ЦК ВЛКСМ. В 1983 году был избран первым секретарем Северо-Осетинского обкома ВЛКСМ.
С 1986 по 1989 год Таймураз Мамсуров - аспирант Академии общественных наук при ЦК КПСС. В 1989 году окончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию по историческим наукам.
В 1989-1990 годах Мамсуров занимал должность инспектора обкома КПСС. А в 1990-1994 годах - председателя исполкома, главы администрации Правобережного района Северной Осетии.
В 1994 году Таймураз Мамсуров избирается первым заместителем Председателя Верховного Совета Республики Северная Осетия-Алания.
С 1995 года Мамсуров - глава администрации местного самоуправления Правобережного района Республики Северная Осетия-Алания.
В феврале 1998 года после победы А.Дзосохова на президентских выборах Т.Мамсуров, по представлению Дзасохова, был избран председателем правительства Республики Северная Осетия - Алания (РСО-А).
25 апреля 1999 года Т.Мамсуров был избран депутатом Парламента Республики второго созыва. После назначения в октябре 2000 года председателя Парламента Вячеслава Паринова на государственную должность, Таймураз Мамсуров был избран новым председателем Парламента РСО-А.
В марте 2002 г. на съезде Северо-Осетинского регионального отделения "Единой России" Т.Мамсуров был утвержден Секретарем Политсовета партии.
В мае 2002 года Таймураз Мамсуров защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора политических наук по теме: "Этнополитические региональные проблемы развития российского федерализма".
В 2003 году Мамсуров вновь становится Председателем Парламента РСО-Алания.
7 июля 2005 года Парламент республики Северная Осетия – Алания утвердил Таймураза Мамсурова в качестве Главы республики. Кандидатуру Мамсурова внес на рассмотрение президент России Владимир Путин.
25 сентября 2007 года распоряжением президента РФ Т.Мамсуров включен в состав Президиума Государственного Совета Российской Федерации.
17 декабря 2007 года на VIII съезде "Единой России" Таймураз Мамсуров был избран в состав Высшего совета партии.
Осенью 2009 г. во Владикавказе прошли акции протеста против нарушения норм экологии - выбросами в атмосферу диоксида серы - заводом "Электроцинк", расположенным в жилой зоне столицы Северной Осетии. На состоявшемся 29 октября 2009 г. совещании Т.Мамсуров расценил действия со стороны ответственных работников предприятия , которые привели к значительному превышению предельно допустимых концентраций опасных веществ в воздушной сфере, как "обыкновенное хамство и издевательство над городом и республикой, которое нельзя допускать". "Это было сделано людьми, для которых наш город и наша республика – просто окружающая среда, внутри которой, как им кажется, можно разворачивать промышленное производство, заглядывая только в сводки производительности труда, производства валового продукта, реализации продукции и статистики", - сказал Таймураз Мамсуров.
В апреле 2010 года Т.Мамсуров выдвинут партией "Единая Россия" кандидатом на должность главы Республики Северная Осетия - Алания, вместе с С.Меняйло и О.Хацаевым .
23 апреля 2010 года президент РФ Дмитрий Медведев внес в Законодательное собрание Северной Осетии кандидатуру Таймураза Мамсурова для наделения полномочиями главы республики на следующий срок . 29 апреля Парламент Северной Осетии наделил Таймураза Мамсурова полномочиями главы республики.
8 июня 2010 г. Т. Мамсуров своим указом отправил в отставку правительство Северной Осетии-Алании. 24 июня Таймураз Мамсуров представил кандидатуру Николая Хлынцова на пост председателя правительства Северной Осетии. Парламент Северной Осетии единогласно утвердил Н. Хлынцова в этой должности.
21 марта 2012 года президент России Дмитрий Медведев назначил Т. Мамсурова специальным представителем президента России по Южной Осетии.
21 мая 2012 года глава РСО-А Таймураз Мамсуров подписал указ о том, что правительство республики отправлено в отставку. 22 мая Т. Мамсуров предложил кандидатуру Сергея Такоева на пост председателя правительства республики. 24 мая парламент Северной Осетии одобрил кандидатуру С. Такоева.
10 декабря 2013 года в газете "Известия" была опубликована информация , что глава Северной Осетии Таймураз Мамсуров и губернатор Волгоградской области Сергей Боженов в ближайшее время могут быть отправлены в отставку по причине своей "непопулярности у населения, раскола элит и слабого экономического развития территорий, которыми они управляют".
Т.Мамсуров награжден орденом "Знак Почета", медалью "За трудовое отличие". За содействие в деле возрождения православия на Кавказе Мамсуров награжден орденом Русской Православной Церкви Святого Благоверного Князя Даниила Московского II степени. Имеет Серебряную медаль и почетный дипломом Института Св. Мартина (Италия).
Увлекается изучением современных философских, политологических и геополитических концепций, экономических моделей развития. Имеет ряд научных публикаций, является автором монографий: "Регионы - центр: проблемы согласования интересов", "Российский федерализм: национально-этнический контекст". В 2003 г. издал сборник этико-философских идей "Построй свою башню". В октябре 2007 года решением Высшей Аттестационной Комиссии РФ Таймуразу Мамсурову присвоено ученое звание профессора кафедры социологии и политологии СКГМИ.
Таймураз Мамсуров возглавляет Федерацию баскетбола РСО-Алания.
Женат. Имеет трех дочерей и сына. 1 сентября 2004 года двое детей Таймураза Мамсурова находились в захваченной террористами бесланской школе №1. Мамсуров отверг предложение боевиков освободить его детей, сказав, что они выйдут оттуда только вместе со всеми остальными заложниками. 3 сентября 2004 года, во время трагической развязки оба ребенка Т.Мамсурова были серьезно ранены: дочь-восьмиклассница получила тяжелые ранения легкого и позвоночника, перелом челюсти и три осколочных ранения головы, сыну-шестикласснику прострелили сустав ноги.