Ранее он был судьёй Международного трибунала по морскому праву (1996-2011 гг.), а также Президентом Палаты Трибунала по спорам, касающимся морского дна. Он также представлял интересы различных государств в международных судах и трибуналах и был консультантом ряда правительств и международных организаций. Туллио Тревес также является членом кураториума Гаагской академии международного права с 2010 года, а также преподавал в Академии. Он состоит в многих научных обществах, в том числе в Институте международного права (Institut de Droit International), является автором многочисленных книг и статей по вопросам международного права, в том числе связанным с международными судами и трибуналами.