Родился в Кольмаре, Эльзас, 2 апреля 1834 г. После смерти отца семья переехала в Париж, но стабильное финансовое положение матери позволило сохранить дом в Кольмаре, в котором с 1922 г. располагается музей Бартольди. В Париже Бартольди изучал архитектуру (в Национальной школе изящных искусств), а также брал уроки живописи.
Совершив долгое путешествие по Египту, Бартольди начинает карьеру архитектора в Кольмаре. Его первое произведение — памятник генералу Раппу, воздвигнутый в 1856 г.
Во время Франко-прусской войны Бартольди служит адъютантом у Гарибальди. В 1871 г., по просьбе Эдуара де Лабуле, он впервые посещает США, чтобы лично выбрать место установки памятника, подаренного этой стране Франко-американским союзом (фр. Union Franco-Americaine). Статуя на проекте напоминает ту, которую Бартольди в 1860-е гг. предлагал установить на входе в Суэцкий канал, но встретил отказ Исмаил-Паши. В эти годы Бартольди становится самым известным скульптором в Европе и Америке.
В 1875 г. он вступает в масонство в «Эльзасско-Лотарингскую» ложу. В эти же годы ведутся работы над изготовлением статуи Свободы в парижских мастерских на улице Вавен. По слухам, лицо статуи принадлежит матери Бартольди, а тело любовнице. 28 октября 1886 г. происходит торжественное открытие памятника в Нью-Йорке. Это последний визит Бартольди в США.
В 1882 г. он получает Орден Почетного легиона. 4 октября 1904 г. Бартольди умер от туберкулеза. Он похоронен на кладбище Монпарнас.
Бартольди принадлежат 35 скульптур, находящихся по всему миру. Из них наиболее знамениты:
Многие произведения Бартольди находятся в Кольмаре, департамент Рейн Верхний, Франция. Некоторые проекты скульптора (например, монументальный маяк на входе в Суэцкий канал) так и не были воплощены в жизнь.
Конная Статуя Верцингеторига в Клермон-Ферране
Statue de Gustave-Adolphe Hirn - Кольмар
Памятник Дени Дидро в Лангре
Fontaine Schwendi - Кольмар
Швейцария, Защищающая Стасбург. Базель
Монумент Вашингтон и Лафайетт, Париж
Памятник Себастьяну Вобану в Авалоне
Статуя Свободы. Париж.
Бельфорский лев
Фонтан четырёх рек. Лион.