Lors des Jeux olympiques 1996 d'Atlanta, Harden remporte la médaille d'argent du relais 4 × 100 mètres avec ses coéquipiers Jon Drummond, Michael Marsh et Dennis Mitchell. L'équipe des États-Unis est dominée en finale par le relais canadien. Spécialiste des sprints courts courus en salle, il remporte sa première médaille individuelle lors des Mondiaux en salle 1999 se disputant à Maebashi. Sur 60 mètres, il termine à un centième de seconde de Maurice Greene, auteur du nouveau record des championnats en 6 s 43. L'année suivante, Tim Harden obtient l'unique titre mondial de sa carrière en s'imposant en finale du 60 mètres des Championnats du monde en salle de Lisbonne. Auteur d'un temps de 6 s 44, il devance finalement son compatriote Tim Montgomery et le Britannique Mark Lewis-Francis.