Народився в заможній сім'ї релігійного філософа, лектора та письменника Генрі Джеймса-старшого, котрий підтримував дружні стосунки з Ральфом Волдо Емерсоном, X. Грілі, іншими видатними діячами культури США. Старший брат письменника — Вільям Джеймс (1842—1910) став значним філософом, одним із батьків прагматизму, та вченим-психологом. Ранні роки майбутній письменник провів за кордоном, навчався у Женеві, Лондоні, Парижі. Батько хотів, щоб діти стали «громадянами світу», увібрали в себе духовні надбання різних народів, вивчали іноземні мови та знайомилися з чужоземними звичаями та системами освіти. Джеймс навчався в юридичній школі при Гарвардському університеті (1862—1863). З початком Громадянської війни (1861—1865) брати письменника воювали на боці північан, Вільяма було поранено. Джеймс не міг служити в армії через серйозну травму.
У 60-х роках почав займатися літературною працею, у 1864 році опублікував своє перше оповідання «Трагічна помилка» («A Tragedy of Error») і згодом став професіоналом. У ранніх творах відчутний вплив Чарлза Діккенса, Натаніеля Готорна, Вашингтона Ірвінга, але швидко вийшов на самостійну дорогу. У цей час він мешкав у Кембриджі в штаті Массачусетс, але з 1866 року більшу частину часу проводив за кордоном — в Англії, Франції, Італії; з 1876 року мешкав у Лондоні, хоча час від часу відвідував рідні пенати. Рафінований інтелектуал, котрий обертався у літературно-художньому середовищі і майже не стикався з «грубою» реальністю, Джеймс, позбавлений матеріальних турбот, уважав обтяжливим вульгарний, як він вважав, практицизм своїх співвітчизників, їхнє захоплення бізнесом і мистецьку «глухоту». Врешті-решт, це привело Джеймса до добровільної «експатріації», відриву від національних коренів, у чому він інколи вбачав і негативні моменти. Незадовго до смерті він зізнався одній поетці, котра, як і він, виїхала зі США: «Не повторюйте моїх помилок. Я відрізав себе від Америки, якій я належу». Він належав до того типу художника, стороннього спостерігача, котрий уникає політичних пристрастей. Перебування в Європі дало йому можливість прилучитися до новітніх художніх віянь і особисто познайомитися з багатьма видатними майстрами словесного мистецтва.
Джеймс ніколи не був одруженим. Чоловік самотній, він всього себе віддавав письменницькій професії. Півстоліття тривав його шлях у літературі, весь цей час він самовіддано працював «без простоїв», хоча й не зажив особливого успіху в широкого читацького загалу. За цей час він опублікував десять романів, понад десяток повістей, більше сотні новел, дев'ять п'єс (постановки котрих виявилися, проте, невдалими), значну кількість критичних статей, есе, подорожніх нарисів, рецензій, а також мемуари. Він залишив велику епістолярну спадщину (в трьох томах, 1974—1980), «Записники» («Notebooks», опубл. у 1948 p.). Як художник слова, він наполегливо вдосконалював стиль і форму своїх творів, одним із перших серед американських письменників почав прискіпливо аналізувати й узагальнювати самий творчий процес, виявляти його закономірності, торкаючись цього не лише в критичних працях, а й у художніх творах, де не випадково, звичайно, діють письменники, художники, люди мистецтва. Він намагався відобразити «вічні» естетичні цінності, які віднаходив у психології людей, їхньому внутрішньому житті, морально-етичних колізіях. Тонкий психолог, Джеймс вирізнявся загостреною увагою до проблем совісті, обов'язку, моральності, невинності та гріховності, егоїзму й альтруїзму, які по-різному варіювалися в його книгах.
Письменник-реаліст, Джеймс вніс значний внесок у розробку теорії психологічного роману, який робив можливим відобразити життя людського духу, внутрішній світ особистості. Його статті на літературні теми ввійшли у книги «Французькі поети та романісти» («French Poets and Novelists», 1878), «Готорн» («Hawthorne», 1879), а також програмні збірки «Мистецтво прози» («The Art of Fiction», 1855), «Майбутнє роману» («The Future of the Novel», 1899), «Новий роман» («The New Novel», 1914). Прагнучи акумулювати художні досягнення Старого Світу, Джеймс був одним із найбільш «європеїзованих» американських письменників, хоча, звичайно, образи Америки та його співвітчизників відіграли значну роль у його творчості; в цьому аспекті він становив певний контраст у порівнянні зі своїм великим побратимом по перу Марком Твеном, глибоко національним за своїм світовідчуттям і стилістикою. Джеймс був видатним літературним критиком, котрий високо підняв престиж цієї професії. Він вважав, що критик є «справжнім помічником художника, факелоносцем, тлумачем, братом». Як критик, Джеймс неперевершений в аналізі письменницької майстерності; слабшим він був там, де йшлося про інтерпретацію соціальних аспектів літератури.
Останні роки життя Джеймса були потьмарені смертями багатьох близьких людей, перш за все брата Вільяма (1910). Після вступу Англії у війну він взяв британське підданство (1915); проте заповідав, щоб його прах після кремації поховали в Америці. Так він підкреслив свій зв'язок з національним корінням.
У 40—50-х pp. XX ст. почалося «відродження Джеймса», він став винятково популярним, причому, перш за все у критиків, які знайшли у його спадщині надзвичайно вдячний матеріал для досліджень. Література про його творчість, «джеймсіана», воістину безмежна й поповнюється все новими працями.