La optimización topológica tradicional de estructuras termoelásticas se basa en condiciones determinísticas, sin considerar la influencia de factores de incertidumbre. Para abordar el impacto de la incertidumbre en la resistencia estructural, se propone una optimización topológica basada en la fiabilidad de la estructura termoelástica con restricción de esfuerzo. Las cantidades de incertidumbre probabilística están asociadas con la propiedad del material estructural, las cargas mecánicas y el coeficiente de esfuerzo térmico, con la formulación de optimización topológica considerando la minimización del volumen y la restricción de esfuerzo. El método de tensión de relajación combinado con la función de p-norma normalizada se adopta para condensar las tensiones de todos los elementos en la medida de tensión global que aproxima la tensión máxima. Se utiliza el método de variable adjunta para derivar la sensibilidad de la restricción de esfuerzo y el problema de optimización se resuelve mediante el método de asintota móvil (MMA). Finalmente, se presentan varios ejemplos numéricos para demostrar la efectividad y validez del enfoque propuesto. En comparación con el diseño determinista, el diseño de fiabilidad tiene configuraciones topológicas distintas y las estructuras optimizadas mantienen un nivel de fiabilidad más alto.