Recibió educación profesional en la École du Génie en Mézieres, donde obtuvó el titulo de ingeniero militar junto con el rango de primer teniente, en 1761.
Sirvió en las Indias Occidentales durante nueve años, donde supervisó la construcción de fortificaciones en la Martinica.
La Martinica por entonces era víctima de constantes ataques de barcos extranjeros hasta que finalmente, en 1762, la isla fue capturada por los ingleses. Sin embargo, después del tratado de París la isla volvió a soberanía francesa. Los franceses trataron entonces de hacer de la isla un lugar más seguro, para lo cual encargaron a Coulomb la construcción de un nuevo fuerte: Fort Bourbon. Este trabajo le llevó hasta 1772.
Posteriormente comenzó a escribir importantes trabajos sobre mecánica aplicada, y presentó su primera memoria a la Academia de Ciencias de Francia en 1773: Sur une application des règles, de maximis et minimis à quelque problèmes de statique, relatifs à l'architecture.
En 1774, se convirtió en un corresponsal de la Academia de Ciencias de París. Compartió el primer premio de la Academia por su artículo sobre las brújulas magnéticas y recibió también el primer premio por su trabajo clásico acerca de la fricción, un estudio que no fue superado durante 150 años.
Durante los siguientes 25 años, presentó 25 artículos a la Academia sobre electricidad, magnetismo, torsión y aplicaciones de la balanza de torsión, así como varios cientos de informes sobre ingeniería y proyectos civiles. Coulomb aprovecho plenamente los diferentes puestos que tuvo durante su vida, por ejemplo, su experiencia como ingeniero lo llevó a investigar la resistencia de materiales y a determinar las fuerzas que afectan a objetos sobre vigas, contribuyendo de esa manera al campo de la mecánica estructural. También hizo aportaciones en el campo de la ergonomía.
En Cherburgo escribió un artículo que presentó para el premio de la Academia de las Ciencias en 1777. En este trabajo inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de la atracción eléctrica y magnética.
En 1779 fue destinado a Rochefort para colaborar en la construcción de otro fuerte. Durante ese tiempo, llevó a cabo sus investigaciones de mecánica, utilizando los astilleros de Rochefort como laboratorio para sus experimentos. Sus estudios le llevaron a escribir su mejor trabajo sobre el rozamiento: Théorie des machines simples, con el cual ganó el gran premio de la Academia de las Ciencias en 1781.