Vitray Tamás, Neufeld Tamás néven született 1932. november 5-én Budapesten.
1952-ben érettségizett a budapesti Kölcsey Ferenc Gimnáziumban, ezt követően díszletmunkásként dolgozott a Magyar Néphadsereg Színházában. Az Idegen Nyelvek Főiskoláján angol–sajtó szakon tanult és a Honvédelmi Minisztériumban fordítóként dolgozott, majd rövid ideig a Magyar Rádiónál, a Chemolimpexnél, a Kínai Népköztársaság Nagykövetségén.
1958. augusztus 5-én angoltudása miatt felkérték egy amerikai atlétákkal való interjú készítésére, ez volt az első televíziós szereplése. Vitray még tévékészüléket sem látott, fogalma sem volt, hogy élő adásban szerepel. A világhírű, kétméteres atlétát, Rafer Johnsont egy sámlira állva interjúvolta meg, amire fel is hívta a nézők figyelmét. Ez a pillanat örökre megmaradt benne és az atléta haláláig barátságban maradtak. 1963-ban a Testnevelési Főiskolán sportszervezői oklevelet szerzett. Első külföldi közvetítése 1960 januárjában volt, Prágából a Csehszlovákia – Brighton-Tigers profi együttes jégkorongmérkőzését közvetítette.
A sporton kívül vezetett vetélkedőket, 1970-ben az első Hétnek, valamint az első Fórumnak is ő volt a műsorvezetője. 1975. december 1-jétől a Szórakoztató és Zenei Főosztály osztályvezetője. 1981. július 1-jétől a Drámai Főszerkesztőség Dokumentum Dráma osztályvezetője. 1988. november 1-jén kinevezték a Sport Önálló Szerkesztőség élére, ahová rövid kitérő után – 1991. február 15-étől az M2 csatorna intendánsa lett – 1992. március 15-én visszatért. Alig van olyan sportág, amit ne közvetített volna a televízióban. Összesen 21 téli- és nyári olimpiáról közvetített. A Magyar Televízió archívumában kb. 4000 műsora van regisztrálva. 1997-től aktív nyugdíjas.
1999-től a Danubius Rádióban vezetett telefonos beszélgetőműsort Ötfülközt címmel. A műsor 2001 őszén átkerült a Klubrádióra. 2002. október 21-étől ismét kinevezték a Sportfőszerkesztőség élére. 2004. november 1-jétől elnöki főtanácsos volt.
Vitray Tamás a Színház- és Filmművészeti Egyetem tanára, a Magyar Televízió Örökös Tagja.  2009-ben a költségcsökkentésre hivatkozva elbocsátották MTV-től.
Első felesége Vasvári Terézia, ebből a házasságából született két fia, Tamás és Péter. Második felesége Földi Teri színésznő volt. Harmadik felesége Kállai Bori színésznő, akivel 2019-ben bejelentették válásukat. Fogadott lánya Fonyó Barbara operaénekes.