Schellings bekanntestes Buch The Strategy of Conflict (Konfliktstrategie) legte einen Grundstein für die Beobachtung von (nuklear-)strategischem Verhalten und wird als eines der hundert Bücher gewertet, die die westliche Welt seit 1945 am meisten beeinflusst haben. Schelling argumentiert u. a., dass eine vollständige nukleare Abrüstung nicht zielführend sei, weil das Wissen, wie man eine Atombombe baut, weiterhin vorhanden sei.
Ein anderes bekanntes Werk Schellings ist Micromotives and Macrobehavior (1978), das das schellingsche Segregationsmodell präsentiert. Es zeigt, wie Unterschiede zu Gruppenbildungen oder Ausgrenzungen führen in Abhängigkeit von Anfangsbedingungen wie Anzahl und Verteilung der Unterschiede.
Im Jahre 2005 wurde Schelling zusammen mit Robert J. Aumann mit dem Wirtschaftsnobelpreis für seine spieltheoretischen Analysen ausgezeichnet („Sie haben“, so die Begründung der Akademie, „durch spieltheoretische Analysen unser Verständnis von Konflikt und Kooperation vorangebracht.“).
The Strategy of Conflict. Harvard University Press, Cambridge 1960 (Nachdruck der Ausg. 1980). Harvard University Press, Cambridge, Mass. 2005, ISBN 978-0-674-84031-7).
Arms and influence. Greenwood Press, Westview, Conn. 1976, ISBN 0-8371-8980-2.
Choice and consequence [Perspectives of an errant economist]. Harvard University Press, Cambridge, Mass. 1984, ISBN 0-674-12770-6.
(mit Morton H. Halperin): Strategy and arms control. Pergamon Press, New York 1985, ISBN 0-08-032391-X.
Micromotives and macrobehavior. New ed. Norton, New York 2006, ISBN 0-393-32946-1.
Strategies of commitment and other essays. Harvard University Press, Cambridge, Mass. 2006, ISBN 978-0-674-01929-4.
Thomas C. Schelling: Ökonomische Vernunft und politische Ethik. Übersetzt aus dem Amerikanischen von Christof Wockenfuß und Ingo Pies, in: ORDO, Band 60, 2009, S. 495–519.