Od roku 1845 (prawdopodobnie od lata lub jesieni) mieszkał w Warszawie, gdzie rozpoczął praktykę lekarską w Szpitalu Ewangelickim pod kierunkiem Ferdynanda Dworzaczka. 2 czerwca 1846 roku nostryfikował swój dyplom przed Radą Lekarską Królestwa Polskiego. Według Tadeusza Seweryna praktykował jako lekarz w Tomaszowie Mazowieckim, czemu jednak przeczą inne zachowane źródła. 3 listopada 1847 roku przejął oddział chorób wewnętrznych Szpitala Ewangelickiego po ociemniałym doktorze Dworzaczku. Nie został jednak wówczas (jak to się często podaje) lekarzem naczelnym tego szpitala – otrzymał tę nominację dopiero 23 marca 1855 roku.
Tytus Chałubiński prowadził także praktykę prywatną, cieszącą się ogromną popularnością. Od niezamożnych pacjentów nie pobierał honorariów, a nawet wspomagał ich finansowo; w roku 1851 został członkiem Warszawskiego Towarzystwa Dobroczynności. W ciągu kilku lat zyskał opinię najwybitniejszego lekarza w Warszawie, na co istotny wpływ wywarła także epidemia cholery, która była wówczas uznawana za chorobę śmiertelną. Spośród 126 leczonych przez niego ofiar umarło tylko 35 (27,8%). W 1847 roku został wybrany na czynnego członka, a 30 stycznia 1849 roku na sekretarza Towarzystwa Lekarskiego WarszawskiegoKurjer Warszawski No 76. D. 19. Marca. – Rok 1849 s. 1..