Thomas Telford war einer der ersten Bauingenieure von internationalem Rang. Er durchlief eine Ausbildung zum Steinmetz in Edinburgh und sammelte berufliche Erfahrungen durch Aufträge in London und Portsmouth. So gerüstet ging er nach Shrewsbury, um die dortige mittelalterliche Burg zu renovieren und in ein soziales Zentrum umzuwandeln, wie es den politischen Ambitionen seines Gönners, William Pulteney, entsprach. 1787 erhielt er den Halbtagsposten eines amtlichen Inspektors der Grafschaft Shropshire und unterhielt dort ein Haus für den Rest seines Lebens.

Nach einigen Praxisjahren als Architekt beschäftigte er sich seit 1793 zunehmend mit Kanalbauprojekten. 1795-97 stellte er den Shrewsbury Canal fertig, der in Longden über einen eisernen Aquädukt verfügte, und setzte anschließend den Ellesmere Canal mit seinen hohen Aquädukten in Pontcysyllte und Chirk ins Werk.

Im Auftrag der britischen Regierung beaufsichtigte er den Bau zahlreicher Straßen und Häfen in Schottland und war zudem federführend bei der Realisierung des Caledonian Canal, der die schottische Ost- und Westküste miteinander verband.

Zwischen 1808 und 1810 reiste er zweimal nach Schweden, um dort als Sachverständiger für den Gotha-Kanal zu dienen. Seit 1815 arbeitete er als leitender Ingenieur für die Holyhead Road Commission und hatte großen Anteil an der wichtigen Verkehrsachse zwischen London und Dublin, die eine Reihe von Brücken mit einschloss, darunter die neuartige, 1826 eröffnete Hängebrücke über die Menai Straits.

Er entwarf den Birmingham & Liverpool Junction Canal (heute Shropshire Union genannt), der über alle Dämme und Senken hinweg eine gerade Linie verfolgte, während frühere Kanäle der Landschaftskontur weitgehend angepasst waren. Telford errichtete verschiedene große, von Eisenbögen getragene Brücken, unter denen diejenigen in Craigellachie, Mythe and Holt Fleet bis heute stehen. Zeitgleich entstand unter seiner Leitung eine Reihe von Steinbrücken ähnlicher Spannweite, so etwa in Over, Gloucester.

In Bezug auf Fragen des Mauerwerks war er einer der fähigsten Fachmänner aller Zeiten und erwies sich überdies als Pionier in der architektonischen Verwendung von Eisen. Von großer Bedeutung war auch sein Beitrag zur Profilierung des Ingenieurberufs – seit 1818 fungierte er als erster Präsident der Vereinigung der Bauingenieure. Ebenso hoch einzuschätzen ist seine Entwicklung von Systemen zur Abwicklung großer Bauaufträge.