Народився 21 січня 1968 року в Севастополі. Починав займатися волейболом у Балаклаві під керівництвом Анатолія Івановича Подільського[1]. Професійну кар'єру розпочав у 1986 році у київському«Локомотиві», де Дмитро Фомін відіграв три сезони. Потім у 1989 році перейшов до столичногоЦСКА, де також провів три сезони. У складі ЦСКА Дмитро Фомін став дворазовим чемпіоном СРСР та володарем Суперкубку Європи .
З 1992 по 2003 роки Дмитро Фомін грав у клубах далекого зарубіжжя. Десять сезонів він провів у Італії.
Завершив Дмитро Фомін кар'єру гравця у Росії. Правда, до повернення до Росії волейболіст провів рік в Японії, виступаючи за «Торей Ерроуз»[ja] з міста Місіма в сезоні 2002/03. Останні три сезони кар'єрі, з 2003/04 до 2005/06, він відіграв у «Динамо-Таттрансгаз» з Казані . У складі казанського клубу Дмитро Фомін став бронзовим призером чемпіонату Росії та володарем Кубка Росії.
У 1991 році Дмитро Фомін дебютував у збірній СРСР. З 1993 по 1998 був гравцем збірної Росії, у складі якої провів 119 матчів, набрав 905 очок і 1857 відіграних подач[2]. У 1991 та 1993 роках виступав за збірну світу «Всі зірки» у матчах проти команд Італії та Бразилії.
Після завершення кар'єри гравця у 2006 році став головним тренером жіночої команди «Динамо» (Москва), де відпрацював сезон-2006/07. З осені 2007 року — генеральний менеджер і головний тренер чоловічої команди ЦСКА, потім працював головним тренером кемерівського «Кузбасу» (червень 2009 — листопад 2010) та красноярського «Єнісея» (липень 2011 — березень 2012). З квітня 2015 року — директор нижегородських волейбольних клубів «Губернія», «Нижній Новгород» та АСК.
