William Henry Bragg 1862年7月2日、カンバーランド州ウェストワードで生まれる。 マーケット・ハーバー・グラマー・スクールで教育を受け、その後マン島のキング・ウィリアムズ・カレッジで学ぶ。 1881年にケンブリッジのトリニティ・カレッジのマイナー・スカラーに選ばれ、有名なE・J・ラウス博士のもとで数学を学んだ。 1884年6月に数学三部作の第一部で三番手となり、翌年1月には第二部でも第一級になった。 1885年の一部にはキャベンディッシュ研究所で物理学を学び、その年の終わりには南オーストラリアのアデレード大学で数学と物理学の教授に選出された。 その後、リーズで物理学のキャベンディッシュ教授（1909-1915）、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンで物理学のクウェイン教授（1915-1925）、王立研究所で化学のフラーレン教授に相次いで就任した
彼の研究対象は非常に多く、ほとんど気軽にテーマを取り上げ、重要な貢献をした後、再びそれをやめてしまうという手際良さであった。 しかし、1913年から1914年にかけてのブラッグとその息子ローレンスの研究は、X線を用いた結晶構造の解析という、最も重要かつ意義深い科学の新分野を築き上げた。 X線が結晶中で回折することによって示される波動的側面の基本的な発見がフォン・ラウエとその共同研究者によるものであるとすれば、X線を結晶の作り方を系統的に明らかにする道具として使用したのは、すべてブラッグ夫妻によるものであることは同じことである。 第一次世界大戦中、ブラッグは潜水艦の位置を特定するための水中音の検出と測定の研究を担当することになり、その成果は1915年に父子共同でノーベル賞を受賞した。 1917年にC.B.E.、1920年にナイトの称号を授与されたのは、彼の業績と科学的な卓越性が評価されたためと思われる。 1931年には功労勲章を授与された。 1907年からフェローを務めた後、1935年には王立協会会長に選出された
16校ほどの大学の名誉博士であり、海外の主要学会の会員であった。 また、1916年にラムフォード・メダル、1930年にコプリー・メダル（最高位）を授与された。
著書には、「放射能の研究」「X線と結晶構造」「音の世界」「物の本質について」「古い取引と新しい知識」「結晶分析入門」「光の宇宙」など多数がある。 1889年、南オーストラリア州の郵便局長兼政府天文学者であったチャールズ・トッド卿の娘、グウェンドリン・トッドと結婚。 その息子であるウィリアム・ローレンス・ブラッグは、父と同じノーベル賞を受賞した。
驚くべき生産性の生涯の後、ウィリアム・ブラッグ卿は1942年3月10日に死去した。