Latviešu profesionālās tēlniecības pamatlicējs, radošs mākslinieks, spējīgs veidot savu plastisko rokrakstu ar laikmetīgām tendencēm. T. Zaļkalns dziļi izjuta tautas traģēdiju Pirmā pasaules kara laikā un prata to iemiesot modernā plastiskā valodā. Romantiski jūtošs un tai pašā laikā racionāls cilvēks, kurš par savu misiju uzskatīja saglabāt un attīstīt noteiktas tēlnieciskas formālas vērtības, kuras viņa izpratnē bija latviešu akmens tēlniecības būtības izteicējas.

Mācījās Allažu draudzes skolā (beidzis 1888), Rīgas pilsētas reālskolā (1888–1893), barona Štiglica Centrālajā tehniskās zīmēšanas skolā Pēterburgā (Центральное училище технического рисования барона Штиглица) Dekoratīvās glezniecības un asējuma nodaļā (1893–1899). Ar skolas ārzemju stipendiju papildinājās Minhenē un Parīzē (1899–1901). Parīzē pievērsās tēlniecībai Ogista Rodēna (August Rodin) darbnīcā, dažus mēnešus mācījās tajā pie Antuāna Burdela (Antoine Bourdelle), kā arī iespaidojās no Senās Ēģiptes tēlniecības darbiem Luvras kolekcijā. Papildināja prasmes marmora un bronzas apstrādē Florencē (1907–1909).

Sieva Marija Zaļkalne – tēlniece.

Strādāja Karla Faberžē (Карл Густавович Фаберже) juvelierizstrādājumu firmā Pēterburgā (1901–1903), par skolotāju Jekaterinburgas mākslas un amatniecības skolā (1903–1907, Екатеринбургская художественно-промышленная школа), Augstākajos sieviešu kursos (1911–1912, Высшие женские историко-литературные и юридические курсы) un barona Štiglica Centrālajā tehniskās zīmēšanas skolā Pēterburgā (1918–1919). Īsu brīdi uzturējās Berlīnes modernistu vidē (1922–1923). Latvijas Mākslas akadēmijas tēlniecības nodaļas vadītājs (1921), tomēr šai laikā Akadēmiju viņš uzskatīja par nevēlami konservatīvu mācību iestādi un strādāt tur nevēlējās. Vēlāk Latvijas Valsts Mākslas akadēmijas tēlniecības fakultātes dekāns (1944–1946), tēlniecības katedras pagaidu pārzinis (1944–1945), katedras vadītājs (1946–1958), profesors (1947). Latvijas Padomju SociālistiskāS Republikas Augstākās Padomes deputāts (1947–1955).

Darbojies latviešu studentu biedrībā “Rūķis” Pēterburgā (no 1893), Latviešu mākslas veicināšanas biedrības biedrs (no 1912), mākslinieku biedrības “Sadarbs” (1924–1925) un LPSR Mākslinieku savienības biedrs (no 1944). Piedalījies Rīgas pieminekļu konkursos: Brāļu kapu (1922; 1923), Brīvības pieminekļa (1922; 1924; 1925; 1930), Rūdolfa Blaumaņa pieminekļa (1938), Raiņa kapa pieminekļa (1932) konkursos.

Daiļrades sākumā redzamas impresionisma ietekmes (“Adelīna”, 1906; “Marmors”, 1911). Ieceres realizēja marmorā, bronzā, granītā, keramikā.

Darinājis trīs bēgļu tēmai veltītus nozīmīgus figurālus darbus, ar kuriem aizsāka modernismu Latvijas tēlniecībā, veidojot sintezētu, vispārinātu un cietam akmens materiālam piemērotu formu (“Stāvošā māmiņa”, 1915, diorīts; “Sēdošā māmiņa”, 1916–1923, granīts, “Māmiņa”, 1916, porcelāns). “Sēdošā māmiņa” vērtējama kā viens no latviešu akmens tēlniecības šedevriem.

Ģeometrizējošā modernisma stilā darinājis Monumentālās propagandas (Монументальная пропаганда) plāna darbus: filozofa, revolucionāra Nikolaja Černiševska (Николай Гаврилович Чернышевский; 1918) un franču revolucionāra Luija Ogista Blankī portretus (Louis Auguste Blanqui; 1919). Abi tika atlieti ģipsī un uzstādīti pilsētvidē, zināmi pēc fotogrāfijām. Darinājis metus komponista Aleksandra Skrjabina (Александр Николаевич Скрябин), leitnanta Pjotra Šmita (Пётр Петрович Шмидт) un komponista Modesta Musorgska (Модест Петрович Мусоргский) portretiem (visi 1919; pēdējo 1928. gadā realizēja glazētā keramikā, 1976. gadā – bronzā).

Darinājis Rūdolfa Blaumaņa (1912; 1927), Ludmilas Jakubovskas (1913), Mildas Pakalnes (1919), Alīnas Grīnbergas (1928), Āras (1928), Aspazijas (1931), Augusta Kirhenšteina (1947), Josifa Staļina (Йосиф Висарионович Сталин, 1949), akadēmiķa Friča Blumbaha (1951) u. c. portretus. Darbs “Studentes Maldas portrets” (1956) uzskatāms par vienu no labākajiem atkušņa laika romantisma darbiem.

Visas daiļrades laikā tapa stilistiski dažādi, skaita ziņā nedaudzi figurāli stājdarbi un plastiskas skices (“Andrjuša”, 1905; “Vera Arnoldova”, 1906; “Torss”, 1936), vairāki varianti sieviešu statuetēm (1942), “Sasaistītais” (1957; 1965).

Vairāku pieminekļu autors: R. Blaumanim Rīgā (1929), Māteru Jurim Kazdangā (1935), Atim Kronvaldam Siguldā (1938), Krišjānim Baronam Siguldā (1956, pēc 1938. gada meta, uzstādīts 1985. gadā), Alfrēdam Kalniņam Rīgā (1966, uzstādīts 1979. gadā, realizēja Kārlis Baumanis). Nerealizēti pieminekļu meti: divi varianti Brīvības piemineklim Liepājā (1939), piedalījās Vladimira Majakovska (Владимир Владимирович Маяковский) pieminekļa konkursā Maskavā (1940–1941).

Vairāku nozīmīgu pilnplastikas kapa pieminekļu autors: Jānim Porukam (1930), Fanijai Druvai (1937), Ansim Gulbim (1939, visi Meža kapos Rīgā), Fricim Bārdam Umurgas kapos (1933). Darinājis stēlas formas kapa pieminekļus ar portretisku vai figurālu cilni: Emīlam Dārziņam Rīgā, Mārtiņa kapos (1913), Marijai Maldutis (1927), Emīlijai Zemgalei (1930), abi Meža kapos Rīgā) un citus.

Darinājis animālijas: “Jērs” (1933), “Cūka”, “Zaķis” (abi 1937), “Kaķis (1938), kā arī medaļas (brālim Jānim, Rainim, abas 1930, un citas).

Strādājis arī akvarelī, zīmējis, darbojies preses grafikā (žurnāls “Svari”, 1906–1907). Agrīnajā periodā darbojies kā mākslas kritiķis ar pseidonīmu Krišs Mednieks (”Pēterburgas Avīzes”, 1901–1902). Rakstījis dzejoļus (“Dzejas”, 1924). Sarakstījis apcerējumu ”Tēlnieciski būtiskais” (publicēts žurnālā “Māksla”, 1965, Nr. 4).

Daudzpusīgs tēlnieks, kurš izveidoja savu rokrakstu uz dažādu ietekmju sintēzes pamata. Devis būtisku ieguldījumu latviešu akmens tēlniecības tradīcijas, gan monumentālās, gan stājformu, izveidē. Vairāku nozīmīgu pieminekļu un kapa pieminekļu autors. Komunistiskā režīma laikā bija viens no sociālistiskā reālisma ieviesējiem. Darbojoties Mākslas akadēmijā, T. Zaļkalns un viņa laikabiedri uzturēja dzīvu saikni ar 20. gs. pirmās puses tradīciju, kas kļuva par pamatu latviešu tēlniecības uzplaukumam 60.–70. gados.

Neatkarīgajā Latvijā apbalvots ar Triju Zvaigžņu ordeņa III šķiru. Padomju okupācijas laikā apbalvots ar Darba Sarkanā Karoga ordeni (1946; 1956), Ļeņina ordeni (1971), PSRS Mākslas akadēmijas īstenais loceklis (1947), LPSR Tautas mākslinieks (1946), PSRS Tautas mākslinieks (1957), Sociālistiskā darba varonis, apbalvots ar medaļu “Sirpis un āmurs” (1971). T. Zaļkalna vārdā tika nosaukta LPSR Valsts Mākslas akadēmija (1973–1988). 1936. gadā tēlnieks uzbūvēja darbnīcu Rīgā, Biķernieku ielā, tajā bija izveidots memoriālais muzejs (1976–1994).