Tom Stamsnijder vertrok in 2007 van Rabobank CT naar Team Gerolsteiner, nadat hij van manager Theo de Rooij te horen had gekregen dat er geen plek voor hem was bij de hoofdploeg[1]. Bij Gerolsteiner reed Stamsnijder zich goed in de kijker. Zo eindigde hij als 2e in de 13e etappe van de Vuelta van 2007 nadat hij een sprint à deux verloor van Andreas Klier die later al zijn uitslagen na juli 2005 moest inleveren. Hij maakte bij Gerolsteiner zodanig indruk dat hij in augustus 2008 alsnog een tweejarig contract bij het Rabo Pro Team kon tekenen.
In 2011 stapte hij over naar het nieuwe team Leopard-Trek, de ploeg van de broers Fränk en Andy Schleck. Omdat er in de fusieploeg Team RadioShack-Nissan-Trek geen plaats meer was voor Stamsnijder moest hij voor 2012 op zoek naar een nieuwe ploeg. Die vond hij in Argos-Shimano, de opvolger van Skil-Shimano.
Stamsnijder reed de Ronde van Italië in 2017 voor Team Sunweb in dienst van kopman Tom Dumoulin. Dumoulin won deze honderdste editie van de Ronde van Italië als eerste Nederlander. Het was voor Stamsnijder voor de tweede keer dat hij deel uitmaakte van het team van de eindwinnaar. Toen de Rus Denis Mensjov in 2009 de Giro won was Stamsnijder zijn ploeggenoot.
Tom Stamsnijder moest om medische redenen per november 2018 een punt achter zijn wielercarrière zetten.