Né en 1951 dans la ville de Des Moines , Iowa, Bill Bryson fait ses études à l'université de Drake mais il les interrompt en 1972, après avoir décidé de partir à l'aventure en Europe pour quatre mois. Il y revient l'année suivante avec un ami de lycée, Stephen Katz. Ce premier voyage européen sera relaté par épisodes en flashback dans Neither Here Nor There: Travels in Europe (non traduit en français), récit d'un tour de l'Europe qu'il entamera une vingtaine d'années plus tard.

Au milieu des années 1970, Bryson commence à travailler dans un hôpital psychiatrique à Virginia Water, dans le Surrey, en Angleterre, où il rencontre sa future épouse britannique, une infirmière, Cynthia. Ils retournent ensemble aux États-Unis pour que Bill puisse terminer ses études, après quoi, en 1977, ils reviennent s'installer en Angleterre, dans le Yorkshire. Bryson exerce alors la profession de journaliste, finissant éditeur principal de la section économique du Times, puis de The Independent. Il quitte le journalisme en 1987.

En 1995, les Bryson et leurs quatre enfants décident de retourner vivre quelque temps aux États-Unis, à Hanover, dans le New Hampshire. Bryson relate sa confusion au quotidien, en revenant vivre en tant qu'adulte dans son pays natal, dans Notes From a Big Country (titre britannique) / I'm a Stranger Here Myself: Notes on Returning to America After Twenty Years Away (titre américain) (American rigolos : Chroniques d'un grand pays en traduction française). En 2003, la famille repart pour le Royaume-Uni et vit à présent près de Wymondham, dans le Norfolk.

En 2004, Bryson remporte le prestigieux prix Aventis du meilleur livre de vulgarisation scientifique pour son A Short History of Nearly Everything ("Une histoire de tout, ou presque", Payot, 2007), ouvrage explorant les grandes découvertes scientifiques jusqu'à aujourd'hui, truffé d'anecdotes amusantes.

Bryson a également écrit deux ouvrages sur l'histoire de la langue anglaise, Mother Tongue et Made in America, ainsi qu'un guide du bon usage, Bryson's Dictionary of Troublesome Words (nouvelle édition de son The Penguin Dictionary of Troublesome Words publié en 1983). Très bien reçus par le public et la critique, ces livres ont toutefois été critiqués par les spécialistes, qui leur ont reproché des erreurs, légendes urbaines et étymologies erronées. Bien que Bryson n'ait aucune formation universitaire en linguistique, il est généralement considéré comme une bonne source en la matière.

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