2001年入选国家队，参加世界杯亚洲区预选赛小组赛和十强赛，以及2002年韩国、日本世界杯。
2002-03赛季，他与李玮峰在赞助商的帮助下租借至埃弗顿。 租借期满后，他完成永久转会，为埃弗顿效力了四个赛季，踢了34场英超比赛和6场杯赛。
2006年，他转会至谢菲尔德联队并效力了两个赛季。
2008年，他回到中国加盟成都谢菲尔德联队。
2009赛季重返辽足。
之后，他退休了，开始了新的生活。 2012年5月，出任广州恒大队助理教练。
2013年11月，协助里皮带领广州恒大队夺得亚冠联赛冠军。
2014年，作为中国国家男足助理教练，协助阿兰·佩兰参加2015年亚洲杯。
2015年6月，他退出恒大教练组。 7月起，历任常务副总经理、体育总监、中方教练组组长、主教练。
2016年8月下课，10月随里皮队担任中国国家男足中方助理教练。
2017年10月10日，被任命为总经理兼体育总监。 11月16日，他就任主教练。
2020年1月2日，出任中国国家男子足球队主教练。
2021年12月3日，中国足协宣布同意中国国家男子足球队主教练李铁辞职。
2022年11月，中国国家男足原主教练李铁被监管部门立案调查，拉开了足坛反腐运动的序幕。 随后，十多名中国足协高、中层官员接受审查调查，其中包括：国家体育总局原副局长、中国足协原党委书记杜兆才，以及中国足协原主席陈戌源。 纪检监察机关还将会同公安机关对数十名涉案人员进行立案调查，涵盖教练员、球员、裁判员、俱乐部高管、经纪人等。足球场上的问题逐渐显现。
李铁是该项目中第一个被调查和拘留的人。 事实证明，这个切入点的选择是非常准确的。 曾在多家具乐部担任教练，并担任过中国国家男子足球队主教练。 他在足球领域有着错综复杂的联系。 以他为突破口，深挖、横向拓展，从联赛到国家队，从俱乐部到足协。 多名人员涉嫌违纪违法，以及各种黑幕和制度漏洞。
后来调查发现，李铁之所以成为国家队主教练，是因为他带领两支中甲球队成功进入中超联赛。 这个成绩其实对他的行业地位起到了很好的作用。 但事实上，李铁两次率队闯入中超，背后都是大量的假球。
李铁退役后转行当教练。 2015年8月加盟球队并首次担任主教练。 当时赛季只剩9场比赛，华夏幸福仅排名第6。 超越联盟的前景并不乐观。 李铁一上任，俱乐部就明确表示希望他利用人脉收买对手。
李铁上任后，在赛季最后八场比赛中打出神奇的“八连胜”，让华夏幸福领先竞争对手一分，成功反超联赛。 经查，所谓的“超级奇迹”完全是幕后金钱之手操纵的。 比如本赛季最后一场比赛，华夏幸福必须赢或者平才能确保中超，俱乐部为此花费了巨资。 上一场比赛一共花费了1400万元。 当时我就跟主教练和球员们打了招呼。
中国足球为何每况愈下？ 1月9日晚播出的足球反腐专题片指出，一旦把选拔球员和教练作为谋取私利的砝码，达不到成绩就在所难免。
故事片介绍，李铁在2020年初通过行贿获得国足主帅职位。 在确认获得该职位的第二天，他就飞往武汉与卓尔俱乐部洽谈权力和金钱交易。 李铁在球员选拔、球员出场时间以及发展足协层面的关系等方面对卓尔队做出了承诺。 双方签订了一份总金额达6000万元的所谓“合同”。
随后，李铁迅速从卓尔队中挑选了四名球员进入国家队名单。
据当时报道，这四名选手分别是李行、董春雨、明天和刘云。
有媒体认为，与其他国脚相比，四人知名度并不高，缺乏国家队经验。 “带上四名前成员是不是裙带关系？” 粉丝们类似的问题层出不穷。
前主席田旭东说：“那天我看到国家队名单时，脸都红了，这意味着什么？我知道我们球员的能力，我进不了，没有一个人能进。” ”
除了李铁夺得国足主帅位置时的“裙带关系”之外，一则“未来可能打造‘中国足球DNA’”的消息也引起了球迷的关注。
李铁出任国足主帅的消息于2020年1月2日公布； 而1月6日，也就是他上任后的第五天，中国足协宣布正式建立中国联赛优秀球员技术档案。 李星等. 上述四名卓尔球员全部入选。
中国足协在新闻稿中表示，为了长期动态观察和评价中国足球运动员在职业联赛中的表现，探索不同阶段中国足球技术的发展路径，中国足协决定成立联赛中优秀中国球员的技术档案。 首批64名球员入选，另有8名球员列入重点年轻球员考察名单。
然而，直到四年后，这份“中国优秀选手技术档案”依然没有更新。
收受李铁100万元贿赂的时任中国足协秘书长刘毅在解释为什么要建立这样的足球人才档案时表示：“我们正在探索中国足球的DNA以及技术和技术。”战术风格适合我们，所以我们想找出哪些地方有改进的空间，哪些地方需要改进。”
刘毅当时表示，未来中国足协还计划建立包括海外球员在内的各年龄段优秀球员的技术档案，以突破中国足协与职业俱乐部之间的数据壁垒，追踪长远来看中国球员的发展轨迹，探索什么才是适合中国足球的。 正确的科技发展道路最终将奠定中国足球的DNA。
如今，刘毅在镜头前承认自己是一名受贿者，但所谓的“中国足球DNA”依然遥远且未知。