Comenzó trabajando en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en la década de 1960. Entre 1970 y 1972, en el MIT, fue el director del Club of Rome Project on the Predicament of Mankind del que partió el citado informe Los límites del crecimiento.^[2]​ Posteriormente Meadows ha sido profesor titular en las facultades de gestión, ingeniería y ciencias sociales. Así mismo, ha sido durante muchos años director de un programa de postgrado basado en los negocios y la ingeniería. También ha realizado talleres, y desarrollado juegos estratégicos, a la vez que impartía conferencias en más de 50 países.

Meadows ha sido director en tres institutos universitarios de investigación: en el MIT, en el Dartmouth College y en la Universidad de Nuevo Hampshire. Es además expresidente de la Sociedad Internacional de Dinámica de Sistemas, y de la Asociación Internacional de Simulación y Juegos.

También ha sido consultor sobre el gobierno, la industria y los grupos sin ánimo de lucro para la administración de los Estados Unidos, y para otros países. Fue cofundador del Grupo Balaton, una red internacional de profesionales de más de 30 naciones, que analizan temas sobre la ciencia, la política pública y el desarrollo sostenible.^[2]​

Ha recibido numerosos premios internacionales por su trabajo, entre ellos el Premio Japón en 2009.^[3]​

• 1970 - Dynamics of commodity production cycles.
• 1972 - Los Límites del crecimiento: informe al Club de Roma sobre el predicamento de la humanidad, Fondo de Cultura Económica, 01/01/1972 - 255 páginas.^[4]​
• 1973 - Toward global equilibrium: collected papers.
• 1975 - Beyond growth: essays on alternative futures.
• 1974 - Dynamics of Growth in a Finite World.
• 1992 - Más allá de los límites del crecimiento, Círculo de Lectores, 1993 - 355 páginas.^[5]​
• 1995 - The Systems Thinking Playbook.
• 2004 - Los límites del crecimiento. 30 años después, Galaxia Gutenberg, ISBN 84-8109-601-6.^[6]​
• 2012 - Les limites à la croissance (dans un monde fini), (par Donella et Dennis Meadows, Jorgen Randers), Rue de l'Echiquier, 425 p.

• Los límites del crecimiento.
• Decrecimiento
• Dinámica de sistemas

• "Cuarenta años después del informe al Club de Roma", entrevista a Dennis Meadows en SinPermiso.
• "Dennis Meadows: «No hay nada que podamos hacer»", entrevista a Dennis Meadows por la Asociación Touda.
• Video de la conferencia de Dennis Meadows con motivo de recibir el premio Japón en 2009 (en inglés).
• Last Call, documental sobre el informe Los límites del crecimiento, en el que también participa Dennis.