任同知宣徽院事，兼通政院使。元武宗即位，因他和太后答己亲善，任宣徽使，至大元年（1308年）夏四月，加右丞相。后任江西行省平章政事；同年，又迁云南行省左丞相。在云南，铁木迭儿搜刮民脂民膏，被弹劾，铁木迭儿逃回大都。元仁宗即位，在太后的干预下，铁木迭儿为中书省右丞相。铁木迭儿倡导在预买盐引、括田江南，号称延祐经理，引起蔡五九起义。延祐二年（1315年）七月，太后降旨，铁木迭儿又被任命总宣政院事。十月，又晋封为太师。延祐三年（1316年）春，铁木迭儿上奏议立仁宗之子硕德八剌为皇太子。延祐五年（1318年），