1879년 미국 펜실베이니아주 레딩의 독일계 가정에서 태어났다. 하버드대학교 진학 후 학보에 다수의 시를 발표했다. 뉴욕법학전문학교 졸업 후 맨해튼에서 변호사로 일하며 1914년부터 본격적으로 주요 문예지에 시를 발표하기 시작했다. 결혼 후 1916년 코네티컷주의 하트퍼드재해보장보험회사로 이직하여 1955년 사망할 때까지 임원으로 재직하며 시인으로서 작품 활동을 이어갔다. 1923년 첫 시집 『하모니엄』을 발표, 총 8권의 시집과 1권의 산문집을 냈으며, 『가을의 오로라』(1951)로 전미도서상을 수상했고 『월리스 스티븐스 시 전집』(1954)으로 퓰리처상과 전미도서상을 수상했다. 에밀리 디킨슨과 월트 휘트먼의 계보를 이어 미국 시인으로서의 정체성과 미학을 구축해낸 대가로, 20세기 후반부터 해럴드 블룸, 헬렌 벤들러 등 주요 평론가들에 의해 꾸준한 재조명 작업이 이어지고 있다.