Christian Thiel begann seine Schulzeit 1943 in Wien und machte 1956 an einer „Oberrealschule“ in Nürnberg sein Abitur. Er studierte (mit der Ausnahme eines Jahres in Kunsterziehung an der Kunstakademie München) an den Universitäten Erlangen und München (LMU); zu seinen Lehrern gehörten Rudolf Zocher und Paul Lorenzen in Philosophie, Wilhelm Specht und Georg Nöbeling in Mathematik und Georg Weippert in Soziologie. Nach der Promotion zum Dr. phil. im Fach Philosophie in Erlangen 1965 war er Postdoctoral Fellow an der University of Texas at Austin, wo er 1967 auch als Assistant Professor lehrte. Nach der Rückkehr nach Erlangen wurde er dort Assistent von Paul Lorenzen und erwarb 1970 die ‘venia legendi’ für Philosophie. Nach Lehrstuhlvertretungen für Philosophie in Konstanz und Kiel nahm er 1972 einen Ruf auf den neugeschaffenen Lehrstuhl für Philosophie und Wissenschaftstheorie an der RWTH Aachen an. Zehn Jahre später wurde er Nachfolger Paul Lorenzens an der Universität Erlangen-Nürnberg, dort zugleich geschäftsführender Direktor des Interdisziplinären Instituts für Wissenschaftstheorie und Wissenschaftsgeschichte. 2005 ging er als Professor emeritus in den Ruhestand.

Seit 1993 war er korrespondierendes Mitglied der Académie Internationale de Philosophie des Sciences, seit 1997 Vollmitglied und seit 2012 „membre émérite“. Seit 2000 gehört er auch als Mitglied der Akademie der Naturforscher Leopoldina an. Zu seinen Veröffentlichungen gehören “Sinn und Bedeutung in der Logik Gottlob Freges” (1965, englisch 1968, spanisch 1972). “Grundlagenkrise und Grundlagenstreit” (1972). “Elementare Logik” (1983). “Philosophie und Mathematik” (1995). “Fregeana. Zwölf Studien über Freges Logik” (2022, hg. v. Volker Peckhaus) sowie mehr als 200 Aufsätze und Beiträge zu Sammelbänden und Enzyklopädien, und über 500 Artikel für die “Enzyklopädie Philosophie und Wissenschaftstheorie” (1980–1996. 2. Auflage 2005–2018 in 8 Bänden). Er ist auch Herausgeber der Centenarausgabe von Freges “Die Grundlagen der Arithmetik” (1986).