Tiff Needell commence sa carrière en sport automobile en 1970, après avoir remporté une Lotus de Formule Ford lors d'une course organisée par le magazine Autosport. Il gravit les échelons des formules de promotion britanniques et termine vice-champion de Formule Ford 1600 en 1971. Durant les années 1970, il évolue en Formule 3 et dans le championnat Aurora AFX, une catégorie de Formule 1 britannique, où il monte plusieurs fois sur le podium au volant d'une Chevron et d'une March.

Il fait ses débuts en championnat du monde de Formule 1 en 1980 au sein de l'écurie Ensign. Il remplace Clay Regazzoni, blessé, pour deux épreuves européennes. Lors du Grand Prix de Belgique, sur le circuit de Zolder, il se qualifie en vingt-troisième position sur la grille de départ. Durant la course, il abandonne en début de course en raison d'une défaillance du moteur Ford Cosworth de sa monoplace. Sa seconde tentative a lieu lors du Grand Prix de Monaco, mais il ne parvient pas à se qualifier.

Parallèlement à ses apparitions en monoplace, il se spécialise dans les courses d'endurance et participe quatorze fois aux 24 Heures du Mans entre 1981 et 1997. Son résultat le plus notable intervient lors de l'édition 1990, lorsqu'il termine troisième du classement général au volant d'une Porsche.

Durant les années 1990, il participe également au championnat britannique des voitures de tourisme (BTCC) pour les écuries d'usine Nissan et Ford, puis s'engage dans le championnat GT britannique. Parallèlement, il mène une brillante carrière à la télévision, présentant notamment l'émission « Top Gear » sur la BBC jusqu'en 2001, puis « Fifth Gear » jusqu'en 2018.