同治七年（1868年）二甲進士，改翰林院庶吉士。後歷任甘肅文縣、皋蘭知縣，光緒元年（1875年）冬任秦州知州，十年（1884年）任甘肅按察使，次年擢直隸按察使，十四年（1888年），又遷陝西布政使，十七年（1891年），遷新疆巡撫，其後署陝甘總督。二十六年（1900年）擔任兩廣總督兼廣東巡撫。光緒二十八年（1902年）在廣州病逝，贈太子少保，謚勤肅。著有《陶勤肅公奏議》12卷、《養樹山房遺稿》2卷。《清史稿》有傳。

陶模治理新疆頗有政績，建樹良多，相關研究可參見: 張廣達院士的論文。