铁铉，邓人。洪武年中，由国子生的身份被授为礼科给事中，后调为都督府断事。曾经审理疑案，并迅速破案。太祖十分高兴，赐其字为鼎石。
建文年初，铁铉为山东参政。李景隆率军北伐时，铁铉督送军饷，从未中断。李景隆兵败白沟河，一人骑马逃往德州，守城将士均望风而溃。铁铉与参军高巍为此感奋，痛哭流涕，自临邑直趋济南，偕同盛庸、宋参军等誓死相守。燕兵进攻德州，李景隆投奔铁铉。德州陷落，燕兵获其储蓄百余万，势头更猛，于是进攻济南。李景隆又大败，往南而逃。铁铉与盛庸等倚城抵御。燕兵引堤水灌城，筑成长围，昼夜攻击。铁铉施计焚毁燕兵攻城器具，并乘机出兵奋击。又派出一千人出城诈降。燕王大喜，燕军将士都为此欢呼。铁铉命壮士埋伏在城墙上，待燕王进入，便抛下铁板袭击他，并另外设伏断桥。不久失约，燕王还未入城，铁板便突然被抛下，燕王大惊而逃。伏兵暴露，桥在仓促之间也未截断，燕王策马奔驰而去。燕王十分气愤，施展百计发动进攻。围城共三个多月，可济南终固守不下。正在那时，平安统兵二十万，打算收复德州，以绝燕兵运饷之路。燕王畏惧，便解围北归。
燕王自起兵以来，进攻真定，二日不下，便舍它而去。唯独认为获得济南便可截断南北通道，就地划疆而守，金陵不难谋取，因此便乘大破李景隆锐气之机，全力以攻，希望一定要攻取济南，但却为铁铉所挫。皇上闻此大悦，遣官前往慰劳，赏赐金币，封其三世。铁铉入宫拜谢，皇上又赐宴招待。凡是铁铉的建议都予以采纳。铁铉被提升为山东布政使，随即进升兵部尚书。皇上以盛庸代替李景隆为平燕将军，命铁铉参与军务。这年冬天，盛庸在东昌大败燕王，斩其大将张玉。燕王逃回北平。自从燕兵进犯以来，南北干戈连续不断，而王师所获胜仗，从来没有像东昌这样的大捷。从此以后，燕兵都由徐、沛南下，不敢再取道山东。
当燕日益进逼时，皇上命辽东总兵官杨文率所部十万前去与铁铉会合，断绝燕兵后路。杨文军至直沽，为燕将宋贵等所败，无一到达济南。四年(1402)四月，燕军在小河之南与王师相接，铁铉与诸将时有斩获。双方连战于灵璧，平安等兵溃被擒。不久盛庸也败绩。燕兵渡江，铁铉屯兵淮上，兵也溃败。
燕王即帝位，铁铉被捕至京，背坐廷中辱骂不止。命他回过身来，铁铉却始终不听，于是在街市被施以磔刑，终年三十七岁。其子铁福安，谪边戍守河池。其父铁仲名，年已八十三，其母薛氏，一起被安置于海南。