Nació en Columbia, Missouri. Fue un niño prodigio que a los 4 años leía correctamente, a los 7 estudiaba a Darwin, se graduó a los 14 y a los 18 obtuvo en la Universidad de Harvard el doctorado en Filosofía. Alumno de Russell, en Cambridge, obtuvo el doctorado en lógica matemática. En la Universidad de Gotinga, estudió junto a Hilbert. Verdadero fenómeno viviente, se llegó a decir de él que quizá era un avance, por mutación biológica, de lo que podría ser el hombre en el futuro, después de superado el estado de Homo sapiens. Sobre sí mismo analizó el mecanismo de funcionamiento de la mente y las relaciones del raciocinio, la inteligencia y la memoria, con los artificios mecánicos que ideó.
Tras fracasar en su intento de enrolarse para combatir en la primera guerra mundial, en 1919 el Instituto Tecnológico de Massachussetts le propuso organizar y estructurar un departamento de matemáticas. En 1920 participó en el desarrollo de la teoría de los espacios vectoriales ; después orientó su atención hacia las series y las transformadas de Fourier y la teoría de los números.
En los años 40 elaboró los principios de la cibernética, como teoría interdisciplinar centrada en el estudio de las interrelaciones entre máquina y ser humano, que en la actualidad se encuadra dentro del ámbito más general de la teoría de control, el automatismo y la programación de computadoras. De intereses intelectuales múltiples, estudió filosofía y neurología como áreas del saber fundamentales para la cibernética. Así pues, además de convertirla en ciencia, la cibernética abrió un campo de reflexión interdiciplinar que aporta distintos criterios a numerosas áreas de la tecnología. En este sentido, en el avance de la construcción de autómatas y en el desarrollo de las computadoras , Wiener es uno de los grandes precursores de la era digital del siglo XXI. Falleció en Estocolmo.