在1968年12月,阿拉斯加州的民主黨參議員Bob Bartlett去世,州長Walter Joseph Hickel於是指派史蒂文斯接任參議員職。接著在1970年史蒂文斯於一場特別選舉中當選第一屆參議員任期,並且在那之後連續當選連任六次—1972年、1978年、1984年、1990年、1996年、以及2002年。他當前的任期將會在2009年截止。
在1977年至1985年間史蒂文斯擔任共和黨的黨鞭助手,也成為了參議院議事規則委員會(Committee on Rules)的主席。在2002年共和黨贏得國會期中選舉時,史蒂文斯擔任了臨時的參議院議長。史蒂文斯曾經擔任參議院國土安全及政府事務委員會(Committee on Homeland Security and Governmental Affairs)主席,以及影響力極大的撥款委員會的主席。史蒂文斯也曾擔任參議院風紀委員會(Committee on Ethics)的主席,以及國會圖書館的委員會主席。
特德·史蒂文斯在參議院任職的數十年里的言行也受到許多不同的批評。批評包括史蒂文斯曾經舉行秘密會議以推動一項法案通關,放寬議院對聯邦政府在所有研究計畫上的資金開支監督。史蒂文斯曾經在一場討論電信產業法規的演講中,誤將網際網路描述為“一系列的管子”(series of tubes),使得這個詞組名噪一時。一些人也認為史蒂文斯推動的許多公共建設計畫,例如將在阿拉斯加建設、耗資上億的格拉維納橋(Gravina Island)計畫有政治分肥之嫌。史蒂文斯還曾揚言如果聯邦政府將年度的特別預算都撥給路易斯安那州修補卡崔娜颶風造成的損害,而沒有撥給阿拉斯加州建橋的話,他將要從參議院辭職。