Отец поэта, Джон Батлер Йейтс, получил юридическое образование, но, когда сыну было два года, решительно порвал с адвокатским миром и отправился в Лондон изучать живопись. Он стал портретистом. Младший брат Уильяма — известный ирландский художник Джек Батлер Йейтс. В 1880 году Йейтсы вернулись в Ирландию и поселились в пригороде Дублина. В Дублине Уильям Йейтс окончил школу и с одобрения отца поступил в художественное училище.
Уильям Йейтс рано начал писать стихи, и его талант был замечен довольно быстро. Среди поэтов, благосклонно отнесшихся к его раннему творчеству, можно назвать Уильяма Хенли, Джерарда Хопкинса, Уильяма Морриса и Оскара Уайльда.
В 1885 году Йейтс познакомился с Джоном О’Лири, членом ирландского тайного общества «фениев», после многолетнего заключения и изгнания вернувшегося в Дублин. Под влиянием нового знакомого Йейтс начинает писать стихи и статьи в патриотическом ключе, в его поэтике появляются многочисленные образы древнеирландской кельтской культуры.
Также рано проявился интерес Йейтса к оккультизму. Еще в художественной школе он познакомился с Джорджем Расселом, впоследствии известным поэтом и оккультистом, писавшим под псевдонимом А. Е. Они и ещё несколько человек основали Герметическое общество для изучения магии и восточных религий под председательством Йейтса. В середине 1880-х годов он ненадолго присоединился к теософскому обществу, но вскоре разочаровался в нём.
30 января 1889 года Йейтс познакомился с Мод Гонн, которая стала его любовью на долгое время. Она была деятельным участником движения Ирландии за независимость, и вовлекла Йейтса в политическую борьбу. Не оставлял Йейтс и своего увлечения оккультными дисциплинами, так, в 1890 году он вступил в Орден Золотой Зари, основанный незадолго до этого его знакомым Мак-Грегором Мэтерсом.
В 1899 году вышел стихотворный сборник Йейтса «Ветер в камышах», по мнению критики, главное достижение раннего этапа его творчества. Образный ряд поэзии Йейтса в это время насыщен персонажами кельтской мифологии и фольклора. Йейтс получает репутацию певца «кельтских сумерек», времени упадка национальной культуры Ирландии, ищущего силы лишь в возрождении забытого наследия прошлого.
Начало двадцатого века ознаменовалось повышенным интересом Йейтса к театру. Он принимает активное участие в работе первого ирландского национального театра «Театра Аббатства», чьим многолетним директором он вскоре становится. Йейтс пишет несколько пьес, на стилистику которых заметное влияние оказал японский театр Но. В это же время Йейтс знакомится с начинающим тогда поэтом-модернистом Эзрой Паундом, оказавшим определённое влияние на стилистику Йейтса.
Весной 1917 года Йейтс купил свою знаменитую «башню», много раз упомянутую в его позднем творчестве как символ традиционных ценностей и духовного развития. Это усадьба с заброшенной нормандской сторожевой башней, находящаяся в ирландском графстве Голуэй. Он прикладывает много сил для того, чтобы сделать из этого полуразрушенного сооружения своё родовое гнездо. Ведь осенью того же 1917 года он наконец женится. Брак с двадцатипятилетней Джорджи Хайд-Лиз оказался удачным, у пары было двое детей, сын и дочь.
В 1923 году Йейтсу была присуждена Нобелевская премия по литературе.
Йейтс не оставляет своего увлечения оккультизмом. В 1925 году выходит плод его многолетних размышлений на тему — книга «Видение», в которой он связывает этапы развития человеческого духа с фазами Луны. В более зрелом возрасте Йейтс переживает второе рождение как поэт, и выпускает два стихотворных сборника, являющихся вершиной его творческого развития — это «Башня» (1928) и «Винтовая лестница» (1933).
Первый сборник его стихов, «Странствия Ойсина» («The Wanderings of Oisin»), вышел в 1889 г. В том же году вышла его книга по фольклору Ирландии, «Волшебные и народные сказки», с примечаниями, составленными Йейтсом на основании собственных его исследований в западной Ирландии. Другие наиболее важные его сочинения:
Ранние произведения Йейтса проникнуты мотивами кельтского фольклора и характеризуются неоромантическим стилем, заметно влияние оккультизма. Ряду произведений (в их числе пьеса «Кэтлин, дочь Холиэна») не чужды политически-национальной тенденции. Одно из самых знаменитых стихотворений Йейтса «Пасха 1916 года» посвящено Пасхальному восстанию, с рядом казнённых или изгнанных руководителей которого Йейтс был связан лично, и сопровождается рефреном: «Родилась ужасная красота» (A terrible beauty is born). Один из центральных мотивов его лирики — трагическая любовь к Мод Гонн, ирландской революционерке.
После Первой мировой войны и гражданской войны в Ирландии Йейтс меняет поэтику; в его поздней лирике — трагические историософские и культурные образы, стилистика заметно усложняется.