Начав работу в стиле модерн, в начале 1910-x гг. Фомин стал ведущим мастером петербургской неоклассической школы. В 1920-е гг. разрабатывал теорию и практику «пролетарской классики». В 1920-е гг. стал одним из основателей сталинской архитектуры.
Начало карьеры. Модерн
По окончании гимназии в Риге, учился в Петербургской Академии художеств по классу Л. Н. Бенуа. В 1896 был исключен из Академии по политическим мотивам, продолжил обучение в Париже, и через год в Москве сдал экзамен на право заниматься архитектурной практикой.
Работал в Москве в фирмах Л. Н. Кекушева и Ф. О. Шехтеля, в том числе на шехтелевских проектах особняка Рябушинского и реконструкции Художественного театра. В 1900 построил своё первое здание в Скатертном переулке.
В 1902 году Фомин совместно с И. Е. Бондаренко и Ф. О. Шехтелем организовал в Москве выставку «Искусств и архитектуры Нового стиля». Однако попытки создания «нового» сообщества архитекторов в те годы не увенчались успехом.
Возрождение классики
В 1903 году в эскизах Фомина наметился отход от модерна к неоклассике. В 1904 году он выступил в журнале «Мир Искусства» с программным заявлением в защиту александровского ампира. В 1908 году Фомин становится одним из участников труда по истории русского искусства, возглавляемого И. Э. Грабарём. В 1911 году он организует «Историческую выставку архитектуры».
В 1905 году Фомин вернулся в Петербург, чтобы закончить академический курс. В 1909 году он предоставляет на конкурс Академии художеств композицию на тему «Курзал на Минеральных Водах» и получает звание художника-архитектора. Ему была присуждена заграничная командировка, во время которой он выполнил крупную серию офортов.
В 1911—1913 годах Фомин строит в Петербурге дом Половцева на Каменном острове и дом князя Абамелик-Лазарева (набережная реки Мойки, 21). В эти же годы он проектирует дом Оболенского на озере Сайма и дом А. Г. Гагарина в имении Холомки в Псковской губернии.
В 1912 году по проектам Фомина построены памятники русским воинам, павшим в 1812 году — обелиски в Витебске и Борисове и колонна в Волковыске.
Крупнейший проект Фомина — реконструкция острова Голодай — был прерван началом Первой мировой войны. В 1911 году английская девелоперская компания выкупила восточную часть острова Голодай под строительство жилого района для среднего класса и пригласила для проектирования Ивана Фомина и Фёдора Лидваля. Фомин предложил реализовать большую ансамблевую композицию в палладианском стиле, получившую название «Новый Петербург». До начала военных действий 1914 года по проекту Фомина были завершены два полукруглых корпуса (№ 2 и 10 по нынешнему переулку Каховского).
В 1915 году Фомин был избран академиком архитектуры.
Преподаватель Высших Женских Политехнических курсов (в 1915 г. преобразованы в Женский Политехнический институт, в 1918 г. во Второй Петроградский Политехнический институт).
Советский период
Первыми работами Фомина советского периода были проект Дворца рабочих Нарвского района (1919) и конкурсный проект крематория в Петрограде.
Под руководством Фомина летом 1920 была проведена работа по декоративному оформлению Каменного острова и создан проект планировки и озеленения Марсова поля. В этот же период Фомин принял активное участие в проектной работе по планировке Петрограда.
