元初丞相。字潤甫。燕京永清（今屬河北）人，世為當地豪族。父名秉直，1213年蒙古軍逼金中都（今北京）時，率鄉人數千，至涿州木華黎軍前投降，以長女嫁木華黎。天澤兄天倪選鄉勇萬人為軍，從木華黎攻河北、山東、山西等地。1220年，招降金將武仙，據真定（今河北正定），任河北西路兵馬都元帥，武仙為副，以天澤為帳前總領。
1225年，武仙叛蒙古，殺天倪。主持中原軍事的木華黎之子國王孛魯令天澤繼任兄職，派肖乃臺領蒙古軍支援，驅走武仙，，收復真定。天澤以真定為基地，修繕城池，招集散亡，恢復生產，擴充實力和地盤，發展成一支強大的地方武裝。窩闊臺即大汗位，立三萬戶分統漢兵，命天澤為真定、河間、大名、東平、濟南五路萬戶。1230年，擊走武仙，取衛州（今河南汲縣）。窩闊臺伐金，令天澤略地汴京（今河南開封）以東諸城，後又追圍金哀宗於歸德、蔡州等處。
1234年春，蔡州城破，金亡，天澤回真定。次年，中原各地編籍戶口後，政煩賦重，地方官隻得向西域高利貸商人貸款繳納，屆期則按羊羔利（見斡脫）迫百姓破產償還。天澤奏請欠款由官府代還，最高以一本一息為止。又請求以中戶為軍戶，上下戶為民戶，按貧富定賦額，獲準後佈告諸路，為定制。史天澤多次參與攻宋戰事，拔棗陽（今屬湖北），戰襄陽（今湖北襄樊），破光州（今河南潢川），攻壽春（今安徽壽縣），累有戰功。
1252年天澤入覲大汗蒙哥，受賜衛州五城為分邑，當時忽必烈受命主持漠南漢地軍國重事，請以天澤為河南經略使。就任後，穩定瞭河南局勢；以侄史權、史樞戍唐州、鄧州屯田，逼宋襄樊。1258年秋，從蒙哥攻四川。中統元年(1260)元世祖忽必烈即位，任天澤為河南等路宣撫使，不久又兼江淮諸翼軍馬經略使。次年五月，出任中書右丞相。同年秋，天澤隨從忽必烈征阿裡不哥，率領左路軍敗敵於昔木土腦兒。三年春，從親王哈必赤征討李璮，建議用深溝高壘圍困濟南，擒斬李璮。忽必烈鑒於李璮之變是由於漢人世侯權勢太重，提出廢除世襲，分兵民之權。天澤便奏請從自傢開始實行，史氏子侄解除兵權的達十七人。至元三年(1266)，以天澤為樞密副使，仍兼中書左丞相。十年春，與平章阿術等攻克樊城，宋襄陽守將呂文煥降。十一年，忽必烈決心大舉進攻江南，詔以天澤和伯顏領大軍從襄陽水陸並進。天澤至郢州患病，回到真定，不久去世。
史天澤及其傢族是蒙古時期最大的一支地方勢力，為鞏固和發展蒙古族在中原的統治立瞭大功。他也是元朝唯一的官至右丞相高位的漢族地主階級代表人物。