Seit 1991 bin ich im Klima- und Umweltschutz tätig.

Vom Oktober 1991 bis zum Dezember 1992 arbeitete ich für das Institut für angewandte Ökologie. Danach arbeitete ich ehrenamtlich in den Bundesarbeitskreisen Imissionschutz und Abfall des Bund für Umwelt und Naturschutz.

1993 war ich für das Institut zum Schutz und zur Erforschung der Gewässer Ottendorf tätig. In meinem Studium und Referendariat konzentrierte ich mich auf Umwelt- und Energierecht, arbeitete für das Umweltamt Stuttgart, das Umweltbundesamt, verschiedene ökologisch orientierte Rechtsanwaltskanzleien und Verbände.

Meine Dissertation „Rechtliche Aspekte einer ökologischen Steuerreform“ wies bereits 2001 nach, dass eine allgemeine Primärenergiesteuer entsprechend den externen ökologischen Kosten der jeweiligen Energieträger und Ausnahmenregelungen für besonders energieintensive Branchen im internationalen Wettbewerb das mildeste Mittel für einen wirksamen Klima- und Umweltschutz ist.

Seit November 2001 arbeitete ich als Rechtsanwalt mit einer mittelständischen, auf Energie- und Baurecht spezialisierten Kanzlei zusammen, vom 1.01.2006 bis zum 31.07.13 als deren Partner.

Seit 1.08.13 bin ich Alleingesellschafter und einziger Geschäftsführer der Dr. Thorsten Gottwald Rechtsanwaltsgesellschaft mbH. Dies geschah im Einvernehmen mit meinen bisherigen Partnern. Mein gesamtes Team hat damals meine frühere Kanzlei verlassen und die Zusammenarbeit mit mir fortgesetzt.