Issu d'une famille de petite bourgeoisie, il vint rapidement s'établir à Paris. Se destinant à une carrière de peintre, il fit une rencontre décisive le 27 juin 1829, celle de Victor Hugo ; celui-ci lui donna le goût de la littérature. Gautier assista avec éclat et enthousiasme à la première du drame Hernani, le 25 février 1830. Lors de cette soirée mouvementée, où Gautier arborait un flamboyant gilet rouge, il se rangea du côté de la troupe romantique qui défendit Hugo contre les tenants du classicisme.
Vers la fin de 1830, Gautier commença à participer aux rencontres du "petit cénacle", groupe d'artistes et d'écrivains qui se réunissait dans l'atelier du sculpteur Jehan Duseigneur. Là, il se lia d'amitié avec Nerval, Pétrus Borel, Alphonse Brot, Philotée O'Neddy et Joseph Bouchardy. Il menait à cette époque une joyeuse vie de bohème.
Le 4 mai 1831, le Cabinet de lecture publia La Cafetière, son premier conte fantastique.
En 1836, Gautier édita son premier article dans La Presse, le journal d'Émile de Girardin, pour lequel il travailla jusqu'en 1855, puis il se consacra au Moniteur universel jusqu'en 1868. Gautier écrivit près de mille deux cents articles, tout en se plaignant du joug que lui imposait la presse quotidienne — son seul véritable gagne-pain qui était aussi, selon lui, un obstacle matériel à la réalisation d'une œuvre littéraire.
Son talent dans la veine fantastique, très en vogue, ne devait cesser de s'affirmer avec des textes comme Arria Marcella (1852), le Roman de la momie (1858) ou Spirite (1866). Parallèlement à ses poèmes, Gautier publia de nombreux textes de prose, comme les Jeunes-France, romans goguenards en 1883 — recueil de nouvelles souvent parodiques.
Malgré ses difficultés matérielles, Théophile Gautier devint un poète presque officiel sous l'Empire. En 1868, il fut nommé bibliothécaire de la princesse Mathilde.
À sa mort, le 23 octobre 1872, Victor Hugo et Mallarmé témoignèrent de l'importance de cet écrivain par deux poèmes qui furent réunis sous le titre de Tombeau de Théophile Gautier.