Получил среднее образование в Камборне, познания в области паровой техники приобрёл самообразованием, что позволило ему занять должность инженера в различных кoмпаниях. Инициатор создания и применения стационарных машин, работающих при высоких давлениях (получил патент на «машину высокого давления» в 1800). Освоил на практике цилиндрические паровые (так называемые «корнваллийские») котлы (1815). С 1797 строил модели паровых повозок, а в 1801 начал строить оригиналы повозок, последняя из которых прошла успешные испытания в Корнуэлле и Лондоне (1802—1803). В 1803—1804 при помощи Дж. Стила Тревитик построил для заводской Мертир-Тидвилской чугунной дороги (Южный Уэльс) первый в истории паровоз, который оказался слишком тяжёлым для чугунных рельсов и не мог использоваться. Второй паровоз Тревитик и Стила также не получил применения, только в 1808 Тревитик построил паровоз более совершенной конструкции, развивавший скорость до 30 км./ч; демонстрировал его в предместье Лондона. Паровоз получил название «Catch Me Who Can» («Поймай меня, кто сможет»). В целях пропаганды паровоза Тревитик построил за свой счет кольцевую дорогу в парке, где «Поймай…» соревновался в скорости с лошадьми и перевозил людей ради развлечения. Но, не получив поддержки от крупных финансистов, Тревитик разорился (1811) и в 1816 уехал в Южную Америку — в Перу, после неудачного участия в испано-перуанской войне вернулся в Англию в 1827, умер в полной нищете.