Båda boxarna blev golvade under de första ronderna. I tredje ronden landade Fury en höger som däckade Wilder. Amerikanen räddades av gonggongen.
Scenförändringen var total i fjärde ronden. Wilder slog ned britten två gånger, men den regerande mästaren reste sig.
Därefter tog Fury kommandot. Wilder var illa ute i sjunde och åttonde ronden och i den tionde blev han däckad igen.
Fury visade ingen pardon och då han golvade amerikanen i den elfte ronden avbröt domaren matchen.
– Wilder fick in några tunga träffar på mig. Han slår hårt, men jag är gjord av stål, sade Fury i ringintervjun efter matchen.
– Deontay Wilder är en toppboxare och han gav mig en tuff match. Jag har hela tiden sagt att jag är den bästa boxaren i världen och att han är den näst bästa.
Tyson Fury har gått 32 matcher som proffs och vunnit 31 av dem. En av de tre matcherna mot Wilder har slutat oavgjort.
Deontay Wilders saldo är 42 segrar, två förluster och en oavgjord. Endast Fury har lyckats besegra amerikanen.
Furys nästa mål: Att bli obestridlig mästare
Tyson Furys nästa målsättning är att möta ukrainaren Oleksandr Usyk, som innehar tre tungviktsbälten efter sin seger över Anthony Joshua. Skulle Fury besegra Usyk skulle han vara den första obestridliga tungviktsmästaren sen Lennox Lewis, som hade titelbältena i samtliga boxningsorganisationer för 21 år sen.
Det kan dock ta en tid innan matchen mellan Fury och Usyk blir av. Joshua har meddelat att han tänker utnyttja sin möjlighet till en returmatch mot Usyk.
Källa: Reuters