Héritier d’une riche famille de Grande-Bretagne, Cornwallis est reçu à la cour dès l’âge de douze ans et s’enrôle dans l’armée britannique à dix-huit ans. Fait major du 20e régiment en 1734, il participe à la bataille des Flandres en 1744 et, suite à la défaite anglaise face à la France, il est posté à Édimbourg (Écosse) où il connaît plus de succès.

Lorsque prend fin la guerre de Succession d’Autriche (1744-1748) et que Louisbourg est restituée à la France, il est déterminé par les dirigeants britanniques qu’une colonie protestante serait fondée en Nouvelle-Écosse, pour faire contrepoids à la population acadienne. À cet effet, Cornwallis est appointé à Chibouctou en juin 1749 en compagnie de 2000 colons britanniques, où il fonde la nouvelle colonie anglaise d’Halifax. Dès son arrivée, les autorités britanniques le chargent aussi d’obtenir la signature du serment d’allégeance inconditionnelle des Acadiens, qui y résistent depuis plusieurs décennies. Par rapport à cette dernière tâche, Cornwallis se voit incapable de satisfaire ses dirigeants.

Pour ce qui est de sa mission première, l’établissement d’Halifax, il s’y consacre jusqu’en 1752, alors que de nombreuses plaintes au sujet des finances de la colonie entraînent sa démission. Malgré sa détermination à combattre la présence française à Louisbourg et à mener à bien la fondation d’Halifax, il n’a pu prémunir les nouveaux habitants contre la difficile vie coloniale ni contre les raids continuels des Mi’kmaqs. À son départ, l’avenir de la colonie n’est donc pas assuré.

De retour en Grande-Bretagne, il continue sa double carrière de politicien et d’officier militaire. Membre du Conseil de Westminster jusqu’en 1762, il est ensuite envoyé en Irlande pour les besoins de la guerre de Sept Ans. La même année, il est nommé gouverneur de Gibraltar, poste qu’il occupe jusqu’à sa mort en 1776.