Con tomcat non son sicuro, credo sia uscita una versione embedded ma non l'ho mai provata.

Qui trovi un esempio su come fare con tomcat.

Ti cosglio di usare jetty. È perfetto per questo tipo di uso. Lo includi nelle tue dependencies e poi lo avvii così dal tuo main (o dove vuoi) facendo qualcosa come:

codice:
import org.mortbay.jetty.Server;
...
Server jetty = new Server();
jetty.start();
Se googoli un po' troverai tantissimi esempi.

Se usi maven aggiungi questo nel tuo pom.xml
codice:
     <dependency>
       <groupId>org.mortbay.jetty</groupId>
       <artifactId>jetty</artifactId>
       <version>${jetty.version}</version>
     </dependency>