1980年，主演电视剧《吾土吾民》，并凭此剧入围电视金钟奖最佳男演员奖。1986年，拍摄了民国爱情剧《几度夕阳红》，是琼瑶由小说改编的首部作品，李天柱饰魏如峰。
1987年，参与由琼瑶同名小说改编而成的爱情伦理剧《庭院深深》的拍摄，李天柱扮演欧冠中。1988年，与秦汉，刘雪华搭档，拍摄了刘立立执导的偶像爱情剧《在水一方》，饰左雨农。
1989年，与俞小凡共同主演了爱情剧《一往情深》，饰方文安。1990年，搭档林在培，主演爱情剧《追妻三人行》。
1991年，与徐乃麟在爱情剧《今生未了情》中合作演出。1992年，在由马景涛和岳翎主演的琼瑶作品《青青河边草》中饰魏一鸣。
2000年，在窦智孔，张惠春主演的青春言情剧《爱情风暴美丽99》中饰王承泰。2001年，主演了王晓海、章可中、杨尚儒联合执导的单元系列剧《幸福时光》，饰胡胜川。
2005年12月，出演台湾偶像剧《白袍之恋》，与安以轩合作，李天柱饰演刘教授[2] ，凭此剧获得第四十一届金钟奖影帝。
2010年1月，与江宏恩主演了家庭情感剧《忘掉我是谁》，李天柱扮演了一名痴情郎的形象；9月，加盟了由孙俪、陈建斌共同主演的改编自同名网络小说的宫廷情感作品《后宫·甄嬛传》，李天柱扮演了太监苏培盛。
2011年12月，搭档贺军翔、张璇，主演了青春情感励志剧《加油妈妈》，李天柱在该剧中力挑姚浩谦一角。
2012年4月，与娄艺潇、谢佳见共同主演了偶像爱情剧《爱情自有天意》，出演剧中戚薇的亲生父亲唐冠中；10月，拍摄了白冰主演的偶像剧《无声恋曲》，李天柱新戏里饰演了一名画家。
2013年10月，与黄曼、靳东共同主演了年代励志剧《铁娘子》，李天柱饰演单福全。
2014年4月，拍摄了张晓龙、贾青、邱胜翊主演的都市情感戏《妻子的谎言》，在剧中饰演夏曦父亲是李天柱；4月4日，第二次登上央视《谢天谢地你来啦》舞台；在9月播出的抗战悬疑推理剧《红色》中饰大反派金爷。