Nació en Roma. Su madre fue una aristócrata polaca y su padre un oficial italiano. Estudió en un colegio de Mónaco y en liceos de Cannes y Niza. Abundantísimas lecturas le proporcionaron vasta y dispersa erudición. En 1898 trató de establecerse en París, pero las dificultades para encontrar empleo le obligaron a colocarse como preceptor de una familia en Alemania. Regresó a la capital francesa en 1902, trabajó como contable en la Bolsa y, desde columnas periodísticas, teorizó a favor de las nuevas escuelas artísticas, como el cubismo de sus amigos Picasso y Braque y el fauvismo de Matisse, con quienes compartía la vida bohemia.
En 1909 publicó su primer libro de cuentos, El encantador en putrefacción, basado en la leyenda del mago Merlín, que fue seguido por una serie de relatos de contenido fabuloso. Sus libros de poemas El bestiario o el Cortejo de Orfeo de 1911 y Alcoholes de 1913, ponen de manifiesto la influencia del simbolismo, e introducen importantes innovaciones formales. En 1913 apareció el ensayo crítico Los pintores cubistas, encendida defensa de dicho movimiento nuevo como superación del realismo.
En 1914, al comenzar la guerra europea, se alistó voluntario; dos años después fue herido de gravedad en la cabeza y hubo de ser sometido a dos trepanaciones. En 1917 pronunció su última conferencia El espíritu nuevo y los poetas en la que pretendió conciliar la invención y la tradición. Falleció en París.
En los poemas de Caligramas aparecidos póstumamente, Apollinaire lleva al extremo laexperimentaciónformal de sus anteriores obras, preludiando la escritura automática surrealista al romper deliberadamente la estructura lógica y sintáctica del poema. Son célebres sus "ideogramas", en que la tipografía sirve para "dibujar" objetos con el texto mismo del poema, en un intento de aproximarse al cubismo, y como expresión del afán vanguardista de romper las distinciones de géneros y artes.