Vino al mundo el 31 de mayo de 1819 cerca de Huntington (Nueva York). A la edad de cuatro años se trasladó a Brooklyn junto a su familia. Allí cursó sus estudios en escuela pública hasta los diez años, antes de trabajar como aprendiz en una imprenta. Dos años después se volvió a trasladar, aunque ahora a la ciudad de Nueva York, donde trabajó como impresor, pero en 1835 volvió a Long Island para dar clases en distintas escuelas del condado. Entre 1838 y 1839 publicó un periódico, El Long-Islander, en Huntington. De nuevo regresó a Nueva York, donde comenzó a trabajar como periodista. Pasó a ser asistente asiduo de teatros y, lector omnívoro como fue siempre, de librerías. Durante esta época escribió poemas y cuentos muy poco originales para distintas publicaciones, así como discursos políticos, por los cuales los demócratas de Tammany Hall le permitieron dirigir varios periódicos de corta tirada y vida.

Durante dos años fue editor del famoso Brooklyn Eagle, puesto que perdió al apoyar al partido Free-Soil. Pasó algún tiempo en Nueva Orleans, pero regresó a Brooklyn, donde pretendió publicar un periódico en la órbita del Free-Soil. Tras pasar varios años desempeñando un sin fin de trabajos, se inició en la escritura de poesía totalmente distinta de la que se estaba escribiendo, y se dedicó por completo a tal actividad.

En 1855, apareció publicada la primera de las innumerables ediciones de Hojas de hierba, un libro de poemas que presentaba como novedad un tipo de versificación no usado hasta entonces, y que se alejaba totalmente del que había utilizado en poemas anteriores. En esta obra alaba el cuerpo humano y glorificaba los gozos de los sentidos, pero se vio obligado a sufragar él mismo los gastos de su publicación, y a colaborar en las tareas de imprenta. Su nombre no aparecía en la portada de esta edición, pero sí un retrato suyo en camiseta, con los brazos en jarras y el sombrero ladeado, en actitud desafiante.

La edición de 1855 de Hojas de hierba estaba compuesta por 12 poemas sin título, escritos en versos largos y cadenciosos que se asemejan a los de la Biblia del rey Jacobo. El más largo y de mayor calidad de ellos, que más tarde recibió el título de "Canto a mí mismo" trataba la visión de un 'Yo' simbólico presa de una sensualidad que le hace amar a todas las gentes que se va encontrando en un imaginario vuelo desde el Atlántico hasta el Pacífico. Ninguno de los poemas de esta primera edición alcanza la intensidad de éste, a excepción de "Los dormidos", otro vuelo visionario en el que queda simbolizada la vida, la muerte y el nuevo nacimiento.

Animado por una felicitación del ensayista y poeta Ralph Waldo Emerson, se dio prisa en preparar una nueva edición de Hojas de hierba (1856), que contenía numerosas revisiones y añadidos, y que fue la primera de una serie de reediciones retocadas que el poeta iría realizando a lo largo de su vida. El poema que más destaca dentro de esta edición es "En el transbordador de Brooklyn", en el que Whitman reúne a todos sus lectores del pasado y el futuro a bordo de un transbordador marítimo. En la tercera edición del libro (1860), comienzan a aparecer poemas más alegóricos. Así, en "La cuna que se mece sin fin, un pájaro (la voz de la naturaleza) revela a un niño (el futuro poeta) el significado de la muerte. En esta edición aparecieron dos nuevos ciclos de poemas, "Hijos de Adán" y "Calamus".

Redobles de tambor muestra la preocupación del poeta por las consecuencias de la Guerra Civil estadounidense. Secuela (1866) a Redobles de tambor contiene "Cuando las lilas florecían en la puerta del patio", una gran elegía a Abraham Lincoln, así como su poema más conocido, "¡Oh, capitán, mi capitán!". Otra obra suya, Paso hacia la India (1871) estaba basada en una visión mística de la unión de Oriente y Occidente, paralela a la del alma con Dios, simbolizadas por los modernos medios de comunicación y transporte.

En 1897, se publicó un nuevo ciclo de poemas, "Ecos de la vejez", que pasó a formar parte de la versión definitiva de Hojas de hierba, editada en 1965 por Harold W. Blodgett y Sculley Bradley y traducida al español por el escritor argentino Jorge Luis Borges, en 1972.

En el transcurso de la guerra de Secesión, Whitman asistió espiritualmente a soldados heridos en un hospital militar del bando norteño en la ciudad de Washington. Prosiguió con su trabajo para el gobierno hasta 1873, en que sufrió un grave ataque que le dejó como secuela una parálisis parcial. Falleció el 26 de marzo de 1892.