1913. június 22-én született Szombathelyen.
Földbirtokos katonatiszt apa, Weöres Sándor és művelt polgárcsaládból való anya, Blaskovich Mária egyetlen gyermeke.
Csöngén élt, gyermekkorától nagy műveltségű felnőttekkel érintkezett.
A pápai evangélikus iskolában kezdte tanulmányait, majd 1919-től, amikor a családnak el kellet hagynia a várost, a csöngei evangélikus iskolában tanult. Gyenge egészségi állapota miatt magántanuló lett. Gyermekként kiolvasta a falu lelkészének, Hutter Zsigmondnak a könyvtárát, különösen Shakespeare és Schiller drámái jelentettek számára nagy élményt.
Szombathelyen Győrött, Sopronban végezte középiskolai tanulmányait. 1928 júliusában jelent meg első közleménye a szombathelyi Hír című folyóiratban. 1929-ben versei jelentek meg a Pesti Hírlapban és a Napkeletben. Kapcsolatot teremtett Kosztolányival és Babitscsal.
1932-ben, a Nyugat 15-16. számában publikált először a folyóiratban.
1933-38 között Pécsett volt joghallgató, majd bölcsész; megismerkedett Fülep Lajossal.
1934-ben megjelent első kötete (Hideg van, Pécs).
1935-ben Baumgarten-jutalomban részesült, Észak-Európába utazott. Megjelent A kő és az ember kötete.
1937-ben Baumgarten-díjat kapott. Távol-keleti utazást tett.
1939-ben a vers keletkezéséről értekező önvallomásával (A vers születése) doktorált.
Könyvtáros lett Pécsett, de sok időt töltött Budapesten is.
1947-ben Pestre költözött. Feleségül vette Károlyi Amyt. Hosszabb olaszországi tanulmányutat tettek.
Világszemlélete miatt támadások érték; 1949-től csak műfordításai és gyermekversei jelenhettek meg. Színes, dallamos versein nemzedékek nevelődtek (Bóbita, 1955; Ha a világ rigó lenne, 1974).
1951-ben könyvtárosi állásából is elbocsátották. Kodály Zoltán, aki már a 15 éves 1írikus versét (Öregek) megzenésítette, támogatta.
1956 végén megjelent gyűjteményes kötete; 1957-től 1964-ig ismét nehezen tudta megjelentetni írásait.
1959-ben feleségével Kínába utazott.
1964-ben a párizsi Magyar Műhely közreadja Weöres-számát. A Tűzkút című kötete előbb Párizsban, majd itthon jelent meg.
1966-ban Nyugat- Európában és az USA-ban járt.
1970-ben Kossuth-díjat kapott, amelynek pénzjutalmából megalapította a fiatal költők számára adományozható Pásztor Béla-díjat.
A nyolcvanas években mind súlyosabb betegségekkel küzdött.
Budapesten halt meg, 1989. január 22-én.
Költészete kezdetben a Nyugat lírikusainak erős hatását mutatja; leginkább természetes, naiv őszintesége egyéníti. Maradandó Babits Mihály és Füst Milán befolyása: a személyiség háttérbe húzódásában, a kitalált helyzetekben, „szerepekben” való megszólalásban. „Költészete már kezdetben is igyekszik eltávolodni a vallomásos énlírától. Eleinte a forma, a műfaj, a ritmusszervezet szabad válogatásával ragadja ki a versbeszédet az élmény hatalma alól. A sokféle mintára visszanéző stilizációban azonban még nem hangolódik össze eléggé szólam és gondolat: az utóbbi még nem érte el az előbbi áttételességét, fogalmi kifejtés logikáján belül marad.” (Bárdos László)
Korán megmutatkozott a primitív és az ősi megnyilatkozási formákhoz való vonzódása (A kő és az ember, Maláji ábrándok, Első emberpár); mitikus asszír és ógörög költői művek átírására is több ízben vállalkozott (Istar pokoljárása, Gilgames, Theomachia). Tudatosan vállalta, hogy különböző stílusokat asszimiláljon.
A Medúza 1944 című kötetében már saját világát építette. Felfogására Hamvas Béla is hatott, akár a keresztény és a platóni szemlélet. Az emberi érzékek szerinte csak a jelenségek felszínét közvetítik, de a praktikumra irányu1ó értelem sem jut mélyebbre, igazabb látásig; ezzel csak egy magasabb rendű, az ősit meg nem tagadó szellemiség tud élő kapcsolatot teremteni. Alacsonyabb szinten a játékosság és a naiv, nyitottságát el nem veszítő szemlélődés, magasabban a harmóniák, ritmusok törvényeihez igazodó művészi alkotó tevékenység. Szerinte a közvetlen tapasztalással észlelhető vagy a tudományos kategóriákkal rendbe foglalható történelem sem több kicsinyes részérdekektől meghatározott, zavaros történéshalmaznál; az igazi a szellem alakváltásaiban ragadható meg (Egy másik világ, őrültekháza, Örök sötétség tapad..., Le Journal, XX. századi freskó). Ez utóbbi megvalósítására törekedett életművének sokféleségével: képi, érzelmi, gondolati és hangzáselemeket hordozó anyagának zenei megszerkesztésével (kisebb változatokban: Magyar etüdök, Rongyszőnyeg; nagyobb kompozícióban: Háromrészes ének, Harmadik szimfónia).
A társadalmi változások ritkán késztették - ekkor is többnyire áttételesen - megnyilatkozásra (XX. századi freskó, Elesett katonák, Relációk), a közvetettséget néha az általános létélmények vagy a létbölcselet kifejezéséig fokozva (A reménytelenség könyve, Mahruh veszése, Nehéz óra). Számára az átélt rettenetek az egyetemes értékvesztés részei, s alkalmat teremtenek neki a lemondás megfogalmazásához megoldást hozni nem tudó cselekvésről.
Mítoszaiban és más hagy verseiben a világgal való ősegység helyreállításának, a férfi-nő viszonylatoknak, az anyag és a szellem ellentéteinek, és a művészlétnek a kérdéseit dolgozta fel (Hatodik szimfónia, Az elveszített napernyő, Medeia, Orpheus).
A szürrealistáktól tanult laza képzettársítás Weöres soraiban éppúgy találkozik a primitív szemlélet titokzatosságával, mint a gyermekversek friss játékosságával, a zenei motívumszerkesztéssel vagy a modem szabad versépítés eljárásaival; bravúros verselésének köszönhetően rendkívül sok versváltozatot alakított ki (Fughetta, Fuga, Változat egy népdalra, Grádicsok éneke, Dob és tánc, Ablak az éjbe, Négy korál). Gyakran juttatta jelentős szerephez az írásképet (Kínai templom, Keresztöltés, Tapéta és árnyék, Egérrágta mese).
Versportréinak egy része is fontos (Három emlékmű, József Attila utolsó fényképére), lényegesen nagyobb azonban a súlya negyven darabból épített szonettciklusának (Átváltozások). Ebben az örök alakváltás, az átszellemült vándorlás eszményeit sugallva talán legteljesebb kifejtését adta harmónia-eszményének és a változás-változatlanság egységéről kialakított felfogásának. E ciklus kiemelkedő darabjai: Proteus, Marsyas és Apollon, A nyüzsgés, A kilyukadt világ, Autophagia, A benső végtelen, Animus, Anima, In aeternum.
Szerepjátszó készségét és stílus-virtuozitását Psyché című kötetében bontakoztatta ki a legszabadabban: ez a kitalált időrendjéből következő fejlődésen túl motivikusan is megszerkesztett versgyűjtemény a másfélszáz évvel korábbi időbe képzelt költőnőnek, Lónyai Erzsébetnek ellentétek közt őrlődő életéről, különös lelkivilágáról vall. „A Psyché egyszerre tekinthető úgy, mint egy tizennyolcadik század végi magyar arisztokrata család klasszicista-preromantikus affektációja, de úgy is, mint az antik mitológia szerinti szerelem női (sőt, szűzi) principiumának képe, ezen túl azonban a legáltalánosabban elfogadott emberi lényeg, a lélek jele is.” (Somlyó György)
Weöres kései lírájában nagyobb szerepet kapnak a személyes tényezők. Kiemelkedő költői műve még a Hetedik, a Nyolcadik, a Kilencedik szimfónia (ezeket részben korábban külön megjelent darabokból állította össze többtételes alkotásokká), A föld meggyalázása, Fairy Spring, Salve Regina, Variációk Sevcsenko témáira, Internus, Merülő Saturnus.
1977-ben jelent meg először a Három veréb hat szemmel című összeállítás, mely -
Kovács Sándor Iván tudósi támogatásával - a kezdetektől a 19. század végéig terjedő magyar költészet évszázadaiból állított össze sajátos antológiát, amelyben a versekhez fűzött jegyzetek egyfajta poétikatörténeti vázlatként is olvashatóak. "Weöres Sándor irodalomtörténete - immár valóságos látomása a magyar költészet múltjának. Nem győzőm hangsúlyozni a vállalkozás költői természetét, a versekre, az olykor még oly kis költők verseire szabdaló módszer lehetségességét. (Kovács Sándor Iván)
Színművei nem érik el költői szintjét. Írt mesejátékokat, oratóriumdrámát és egyfelvonásos drámai költeményt; megszokottabb drámatípusokhoz közelebb álló műveiben leginkább a hatalomváltás problémái foglalkoztatják. Legértékesebb közülük a középkor végi Észak-Afrika színterére helyezett alakok sokféleségét mozgató, problémákban és költői értékekben is gazdag, de nem eléggé egységes Octopus.
Műfordítóként is kivételes teljesítményt nyújtott: angol, német, francia, orosz, ukrán, olasz, latin szerzőktől többnyire közvetlenül (közvetítéssel más nyelvekből is) tolmácsolt művekkel a magyar fordításirodalom élvonalába emelkedett. Különös figyelmet érdemelnek a szemléletével rokon kínai versek átü1tetései.