Domen kommer trots konservativ majoritet i domstolen och är ett bakslag för en central del av Trumps migrationspolitik.
Han skrev redan första dagen på sin andra mandatperiod under en presidentorder som skulle begränsa det så kallade födslorättsmedborgarskapet.
Högsta domstolen slår fast att barn som föds i USA av föräldrar som vistas illegalt eller är tillfälligt närvarande i landet omfattas av det 14:e tillägget till konstitutionen.
Trump reagerar på Truth Social och kallar domen "mycket illa för vårt land". Samtidigt hävdar han att det inte krävs någon långdragen grundlagsändring för att gå vidare.
"Ingen lång och otymplig grundlagsändring behövs! Kongressen bör börja I DAG med att arbeta för att avskaffa födslorättsmedborgarskapet, som är dyrt och orättvist mot vårt land", skriver Trump.
"De kommer att få mitt fullständiga och totala stöd!"
Chefsdomaren John Roberts skrev majoritetens yttrande. Han fick stöd av de liberala domarna Sonia Sotomayor, Elena Kagan och Ketanji Brown Jackson samt den konservativa domaren Amy Coney Barrett.
De konservativa domarna Clarence Thomas, Samuel Alito och Neil Gorsuch reserverade sig mot domen. Brett Kavanaugh instämde i domslutet men var delvis skiljaktig i motiveringen.
Domstolens texter i målet omfattar 194 sidor. Nästan 90 av dem skrevs av Thomas i hans skiljaktiga mening – den längsta under hans tid i domstolen.
