St. Tarnowski-Pochodził z rodziny arystokratycznej, był synem hrabiego Jana Bogdana i Gabrieli z Małachowskich, bratem Jana Dzierżysława i Juliusza. Braćmi stryjecznymi Stanisława byli Władysław Tarnowski, poeta i dramaturg, kompozytor; oraz imiennik Stanisław Tarnowski, zwany „Białym”[malarz i kolekcjoner. Siostra Stanisława, Waleria (1830–1914), wyszła za mąż w 1855 za Franciszka Mycielskiego (ziemianina, działacza społecznego i politycznego) i była matką m.in. Jerzego Mycielskiego (historyka sztuki).
Stanisław Tarnowski uczęszczał do gimnazjum Św. Anny w Krakowie (1850–1854), następnie studiował prawo (1855–1858) i filologię (1858–1861, m.in. u Karola Mecherzyńskiego) na Uniwersytecie Jagiellońskim. Studia w dziedzinie filologii uzupełniał na uniwersytecie w Wiedniu (1861). Związał się w tym okresie z Hotelem Lambert, był korespondentem galicyjskim Biura Politycznego Hotelu Lambert, a podczas pobytu w Paryżu w ramach działalności tego Biura współpracował m.in. z Julianem Klaczką i Walerianem Kalinką. Za współpracę z Komitetem Narodowym podczas powstania styczniowego (m.in. przy organizacji oddziału powstańczego pod dowództwem Zygmunta Jordana) był więziony przez władze austriackie w Ołomuńcu. Po ułaskawieniu stanął na czele krakowskich konserwatystów (tzw. stańczyków, 1865). W 1866 roku we dworze należącym do kuzyna i imiennika Stanisława Tarnowskiego, mianowicie Stanisława Tarnowskiego zwanego „Białym” w Śniatynce gościł polski malarz Artur Grottger, który uwiecznił swego gospodarza w cyklu „Lithuania”, mimo to autorem książki „Artur Grottger” był Stanisław Tarnowski – bohater tego artykułu[6].
Tarnowski powołał do życia (wspólnie z Józefem Szujskim), redagował i wydawał miesięcznik „Przegląd Polski”, ogłosił manifest programowy konserwatystów (Teka Stańczyka, 1868–1869, wspólnie z Szujskim, Stanisławem Koźmianem i Ludwikiem Wodzickim), zasiadał w galicyjskim Sejmie Krajowym (1867–1875), później w Izbie Panów w Wiedniu (od 1885). W 1870 został współwłaścicielem pisma „Czas”, które stało się wkrótce czołowym organem konserwatystów.
W 1870 obronił doktorat na Uniwersytecie Jagiellońskim (na podstawie pracy Król Stanisław Leszczyński jako pisarz polityczny) i uzyskał habilitację, a rok później również tytuł profesora nadzwyczajnego i kierownictwo Katedry Historii Literatury Polskiej; szybka procedura objęcia katedry przez Tarnowskiego miała na celu zablokowanie kandydatury ubiegającego się o to miejsce Józefa Ignacego Kraszewskiego, niechętnie widzianego przez środowisko konserwatywne. W 1879 Tarnowski został profesorem zwyczajnym, w roku akademickim 1882/1883 był dziekanem Wydziału Filozoficznego; dwukrotnie pełnił funkcję prorektora Uniwersytetu Jagiellońskiego (1887/1888, 1900/1901), również dwukrotnie – rektora (1886/1887, 1899/1900). Kierował także Działem Literackim Seminarium Filologii Słowiańskiej (od 1888) oraz zasiadał w Komisji Egzaminacyjnej dla kandydatów na nauczycieli szkół gimnazjalnych i realnych (od 1870). Przeszedł na emeryturę w 1909.