ทำนอง สิงคาลวณิช รับราชการในสังกัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ และเป็นอธิบดีกรมส่งเสริมการเกษตรคนแรก ระหว่างปี พ.ศ. 2514 - พ.ศ. 2518[3] จนกระทั่งได้รับการยกย่องโดยการสร้างอนุสาวรีย์บริเวณหน้ากรมส่งเสริมการเกษตร[4]

ทำนอง เป็นอาจารย์พิเศษในการจัดทำเอกสารการสอนชุดวิชา ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับการส่งเสริมการเกษตร มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช[5]

ทำนอง ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ในรัฐบาลของพลเอก เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์[6]