2022: Debut ATP, gelar Challenger, kemenangan 5 besar

Pada bulan Juli 2022 di Rome Challenger di Georgia, Ben Shelton mencapai final Challenger pertamanya namun kalah dari Wu Yibing dalam dua set langsung. Minggu berikutnya, Shelton berhasil mencapai semifinal Indy Challenger, dengan mengalahkan petenis nomor 103 dunia Tim van Rijthoven. Kemudian pada bulan yang sama, Shelton melakukan debut Tur ATP-nya di Atlanta Terbuka sebagai wildcard, di mana ia memenangkan pertandingan ATP pertamanya melawan Ramkumar Ramanathan sebelum kalah dalam tiga set dari petenis unggulan kedua, John Isner.

Shelton juga menerima wildcard untuk mengikuti Cincinnati Masters. Di sana, ia meraih kemenangan pertamanya atas pemain 100 besar dengan mengalahkan petenis No. 56 dunia Lorenzo Sonego di babak pembukaan. Di babak kedua, Shelton mencetak kemenangan straight set yang mengesankan melawan petenis peringkat 5 dunia Casper Ruud, yang menandai kemenangan pertamanya atas lawan peringkat 10 besar. Pada 23 Agustus 2022, Shelton mengumumkan bahwa ia akan beralih ke dunia profesional dan tidak akan kembali ke perguruan tinggi, menandatangani kontrak dengan agen Alessandro Sant Albano dari perusahaan manajemen TEAM8 milik Roger Federer.

Shelton memulai debut Grand Slam-nya di AS Terbuka 2022 sebagai wildcard, tetapi kalah di babak pertama dalam pertandingan lima set dari Nuno Borges, sambil mencatatkan servis tercepat kedua di turnamen dengan kecepatan 149 mph. Ia juga berkompetisi di nomor ganda, berpasangan dengan Christopher Eubanks; mereka memenangkan pertandingan putaran pertama melawan Stefanos dan Petros Tsitsipas sebelum tersingkir di putaran kedua. Selama tahun 2022, Shelton mencapai tiga final Challenger lainnya, memenangkan gelar di Charlottesville, Knoxville, dan Champaign-Urbana, menjadi pemain termuda dalam sejarah ATP Challenger yang memenangkan tiga gelar dalam tiga minggu. Ia mengakhiri tahun ini dengan menduduki peringkat 100 besar di No. 97 dan menjadi petenis Amerika termuda di Top 250.

2023: Semifinal Grand Slam pertama, gelar ATP pertama, 15 besar

Pada tahun 2023, Ben Shelton menandai pencapaian signifikan dalam karier tenis profesionalnya. Pada debutnya di Australia Terbuka 2023, yang merupakan penampilan Grand Slam keduanya setelah AS Terbuka 2022, Shelton melaju ke babak keempat dengan kemenangan atas Zhang Zhizhen, Nicolás Jarry, dan Alexei Popyrin. Ia kemudian mengalahkan rekan senegaranya J. J. Wolf untuk mencapai perempat final Grand Slam pertamanya, sebelum kalah dalam empat set dari sesama petenis Amerika, Tommy Paul. Performa yang mengesankan ini mendorongnya naik 45 peringkat ke posisi 44 dunia.

Shelton mengalami awal yang sulit di musim lapangan keras Amerika, dengan kekalahan pada putaran pertama di Delray Beach Open 2023 dan Meksiko Terbuka, yang terakhir dalam kekalahan tiga set dari unggulan keempat Holger Rune. Ia bangkit di Indian Wells dengan kemenangan di babak pertama atas Fabio Fognini, tetapi dikalahkan Taylor Fritz di babak kedua. Puncak kariernya terjadi di AS Terbuka 2023, di mana Shelton mencapai semifinal Grand Slam pertamanya, yang akhirnya kalah dalam tiga set langsung dari unggulan kedua dan akhirnya menjadi juara, Novak Djokovic, yang membawanya ke peringkat 20 besar dunia di posisi 19 dunia.

Pada Rolex Shanghai Masters 2023, Shelton mencapai perempat final ajang Masters 1000 untuk pertama kalinya dengan mengalahkan unggulan keempat Jannik Sinner, yang menandai kemenangan terbesar kedua dalam kariernya. Ia kemudian mencapai final ATP perdananya dan meraih gelar ATP pertamanya di Kejuaraan Tenis Jepang Terbuka 2023, dengan mengalahkan serangkaian lawan tangguh termasuk petenis kualifikasi Taro Daniel, unggulan kelima Tommy Paul, dan Aslan Karatsev. Kemenangan ini membuatnya menjadi juara ATP keenam di musim ini dan membawanya ke posisi 15 besar ATP pada 23 Oktober 2023.

2024: Gelar pertama di lapangan tanah liat, Amerika No. 1

Pada US Men's Clay Court Championships 2024, Ben Shelton mencapai perempat final pertamanya di lapangan tanah liat dengan mengalahkan Zizou Bergs, diikuti dengan kemenangan atas rekan senegaranya Brandon Nakashima untuk mencapai semifinal lapangan tanah liat pertamanya. Ia kemudian mengalahkan unggulan keempat Tomás Martín Etcheverry untuk melaju ke final lapangan tanah liat pertamanya. Shelton memenangkan gelar dengan mengalahkan unggulan ketiga Frances Tiafoe 7-5, 4-6, 6-3 di final tunggal putra Afrika-Amerika pertama di Era Terbuka. Kemenangan ini menandai gelar Tur ATP kedua dalam kariernya dan yang pertama di lapangan tanah liat, membuatnya menjadi juara termuda turnamen ini sejak Andy Roddick pada tahun 2002. Sebagai hasilnya, Shelton mencapai peringkat tunggal tertinggi dalam kariernya yaitu peringkat 14 dunia pada 8 April 2024, dan menjadi pemain nomor satu Amerika, melampaui Taylor Fritz pada 15 April 2024. Ia adalah petenis Amerika termuda yang mencapai peringkat 1 dunia sejak Andy Roddick pada Maret 2004.

Kemudian pada tahun yang sama di Cincinnati Terbuka, Shelton mencapai babak 16 besar untuk kedua kalinya di turnamen ini, menyelamatkan match point saat melawan Tomás Martín Etcheverry dan kemudian mencapai perempat final Masters 1000 keduanya dengan kemenangan atas Fábián Marozsán. Pada AS Terbuka 2024, ia melaju ke babak ketiga dengan mengalahkan mantan juara 2020 Dominic Thiem dan Roberto Carballes Baena sebelum kalah dari semifinalis Frances Tiafoe. Selama Piala Laver 2024, Shelton meraih 6 dari 11 poin Tim Dunia dalam kekalahan tipis 13-11 dari Tim Eropa. Dia memainkan total lima pertandingan, lebih banyak dari peserta lainnya, dan merupakan pencetak poin terbanyak untuk Team World. Pada bulan Oktober, Shelton mencapai final Swiss Indoors tetapi dikalahkan oleh Giovanni Mpetshi Perricard, setelah mengalahkan pemain-pemain lain termasuk Arthur Fils dalam perjalanannya menuju final.

2025: Gelar juara Kanada, semifinal Australia, No. 6

Pada tahun 2025, Ben Shelton, unggulan pertama di Auckland Terbuka, dikalahkan di babak 16 besar oleh Jakub Menšík. Di Australia Terbuka, Shelton melaju ke semifinal setelah menang atas Brandon Nakashima, Pablo Carreño Busta, Lorenzo Musetti, dan kemenangan retired melawan Gaël Monfils. Ia kemudian mengalahkan Lorenzo Sonego di perempat final sebelum kalah dari juara bertahan Jannik Sinner dalam tiga set.

Shelton mencapai perempat final di Indian Wells Terbuka, menjadi petenis Amerika termuda yang melakukannya sejak Andy Roddick pada tahun 2004. Ia membuat debut 10 besar setelah menang di perempat final atas Jiří Lehečka di Stuttgart Terbuka, tetapi kalah di semifinal dari unggulan teratas Alexander Zverev. Setelah mencapai perempat final di Washington Terbuka dan mengalahkan petenis favorit tuan rumah Frances Tiafoe, Shelton meraih peringkat tertinggi dalam kariernya, yaitu peringkat 7 dunia.

Di Kanada Terbuka (National Bank Open) 2025, Shelton mencapai semifinal ATP Masters 1000 pertamanya, dengan kemenangan atas Flavio Cobolli dan Alex de Minaur. Dengan mencapai empat besar, ia menjadi petenis Amerika termuda yang melakukannya di ajang ATP 1000 sejak Andy Roddick pada 2005. Shelton memenangkan final melawan Karen Khachanov dalam tiga set, mengamankan gelar ketiga dalam kariernya dan gelar ATP Masters 1000 pertamanya.