不当之处，尽请指正。
同样点：
一、 他们都是用于编译生成Windows应用程序的工具链。
二、 他们都是基于gcc的。
不同之处（仅仅说大的）：
一、项目之间的关系
1. MinGW应该是最先诞生的。
2. MinGW-w64项目最初是做为MinGW的一个分支而诞生，但如今已经独立发展。具体信息參见：
http://sourceforge.net/apps/trac/mingw-w64/wiki/History
http://zh.wikipedia.org/wiki/MinGW
3. TDM-GCC及其它类似的编译器集成包
TDM-GCC是非官方组织提供及维护的编译器集成包。换句话说，他不是由MinGW或MinGW-w64项目官方提供的编译器集成包。
但他基于MinGW及MinGW-w64。
并且。他也有他的长处：
比如，TDM-GCC集成了：
最新的稳定版本号的GCC工具集，
一些有用的补丁，
MinGW及MinGW-w64中的执行时API。
具体信息，參考：http://tdm-gcc.tdragon.net/about
除了TDM-GCC之外，类似的非官方编译器集成包有
Boost Science Package 、TakeoffGW等（当中大多基于MingGW-w64项目）。
很多其它编译器集成包參见：http://zh.wikipedia.org/wiki/MinGW
二、功能区别
1. MinGW
貌似仅仅能编译生成win32程序。
2. MinGW-w64
支持编译生成Win32与Win64的windows程序。
3. TDM-GCC及其它非官方的编译器集成包
看他们基于什么项目。多数预计能支持编译生成Win32与Win64的windows程序。
三、执行平台
1. MinGW
仅仅能执行在windows平台。
2. MinGW-w64
在Win32、Win64、Linux 32、Linux 64等主流平台上都有版本号可用。
详见：http://mingw-w64.sourceforge.net/download.php
3. TDM-GCC及其它非官方的编译器集成包
没细考证过。
预计多半是执行在windows平台。