Kościuszko traf 1776 in Philadelphia ein und wurde Oberst im Pionierkorps der Kontinentalarmee. Er entwarf die Anlagen von Fort Billingsport und Fort Mercer am Delaware River bei Philadelphia. 1777 wurde er der „Nördlichen Armee“ unter Horatio Gates unterstellt. Kościuszko übernahm ab dieser Zeit das Kommando zur Errichtung verschiedener Forts und befestigter Militärcamps an der kanadischen Grenze. 1777 nahm er an der Schlacht von Ticonderoga und der Schlacht von Saratoga teil. Zum amerikanischen Sieg in der Schlacht von Saratoga, die als Wendepunkt im Unabhängigkeitskrieg gilt, sollen von Kościuszko auf der Anhöhe "Bemis Heights" errichtete Befestigungen wesentlich beigetragen haben. So hielt der Historiker Edward Channing fest: „Das Verdienst für Saratoga gebührt Horatio Gates, und mit ihm Daniel Morgan, Benjamin Lincoln und Tadeusz Kościuszko“.