Quê ở làng Trảo Nha, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh nhưng sinh tại Gò Bồi, thôn Tùng Giản, xã Phước Hòa, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định. Ông tốt nghiệp tú tài, đi dạy học và làm viên chức ở Mĩ Tho (nay là Tiền Giang), sau đó ra Hà Nội sống bằng nghề viết văn, là thành viên của Tự Lực Văn Đoàn (1938–1940). Ông tốt nghiệp cử nhân Luật 1943 và làm tham tá thương chánh ở Mỹ Tho một thời gian trước khi chuyển về ở Hà Nội. Năm 1944, Xuân Diệu tham gia phong trào Việt Minh. Sau Cách mạng Tháng Tám, ông hoạt động trong Hội văn hóa cứu quốc, làm thư ký tạp chí Tiền phong của Hội. Sau đó ông công tác trong Hội văn nghệ Việt Nam, làm thư ký tòa soạn tạp chí Văn nghệ ở Việt Bắc. Ông tham gia ban chấp hành, nhiều năm là ủy viên thường vụ Hội Nhà văn Việt Nam. Ông đã để lại khoảng 450 bài thơ, một số truyện ngắn, và nhiều bút ký, tiểu luận, phê bình văn học. Xuân Diệu từng là đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa I. Ông còn được bầu là Viện sĩ thông tấn Viện Hàn lâm nghệ thuật nước Cộng hòa dân chủ Đức năm 1983. Ông đã được truy tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh đợt I về văn học nghệ thuật (1996).