Родилась 7 апреля 1943 года в селе Козловка Кыштовского района Новосибирской области в крестьянской семье.
Трудовую деятельность начала в 1959 году швеей на фабрике. Постоянное совершенствование приемов и методов труда позволили ей значительно перевыполнять нормы выработки, выдавать продукцию отличного качества.
В 1984 году без отрыва от производства окончила Новосибирский техникум легкой промышленности. В течение трех пятилеток (с 1970 по 1985 год) она являлась инициатором соревнования «За пятилетку – 10 годовых норм», которые с честью выполняла.
За досрочное выполнение заданий одиннадцатой пятилетки, большой личный вклад в увеличение выпуска и улучшение качества товаров народного потребления и проявленную трудовую доблесть Указом Президиума Верховного Совета СССР от 23 мая 1986 года швея-мотористка Новосибирского производственного швейного объединения «Северянка» Тамара Михайловна Соколенко удостоена звания Героя Социалистического Труда.
Награждена двумя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, нагрудными знаками, медалью ВДНХ СССР (1976). Лауреат Государственной премии СССР за 1976 год.
Свой опыт передала более чем 100 молодым рабочим. В 1977 году провела Всесоюзную школу передачи передового опыта, организованную Министерством легкой промышленности СССР. Постановлением коллегии Министерства и Президиума ЦК профсоюза ей присвоено почетное звание «Лучший рабочий – наставник молодежи».
В 1977 году занесена в книгу Трудовой Славы Министерства легкой промышленности РСФСР.
Неоднократно избиралась депутатом Октябрьского районного Совета, Новосибирского областного Совета, Верховного Совета РСФСР, членом облисполкома и Президиума областного Совета профсоюза.
В 2001 году вышла на заслуженный отдых. В настоящее время проживает в Новосибирске, активно участвует в деятельности ветеранских организаций [282, 447, 481].