Nguyễn Huy Thiệp sinh ngày 29 tháng 4 năm 1950 tại Thái Nguyên, quê ở huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội. Thuở nhỏ ông cùng gia đình lưu lạc khắp nông thôn đồng bằng Bắc Bộ, từ Thái Nguyên qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc.

Năm 1960, gia đình chuyển về quê, định cư ở xóm Cò, thôn Khương Hạ, xã Khương Ðình, huyện Thanh Trì (nay là phường Khương Đình, quận Thanh Xuân), Hà Nội. Năm 1970, ông tốt nghiệp khoa sử Trường Đại học Sư phạm Hà Nội và, theo ông, bị đưa về làng dạy học tại Tây Bắc đến năm 1980, vì bố ông có làm việc với Pháp cho nên lý lịch ông bị xếp vào loại "không sạch".[4] Năm 1980, ông chuyển về làm việc tại Bộ Giáo dục và Đào tạo, sau đó làm việc tại Công ty Kỹ thuật trắc địa bản đồ, Cục Bản đồ cho đến khi rời cơ quan nhà nước vào năm 1992.

Ðến với văn học từ khá sớm, như có lần ông tự bạch: "tôi đọc sách từ năm 10 tuổi", viết những truyện ngắn đầu tiên cũng khá sớm (một số truyện ngắn trong Những ngọn gió Hua Tát viết năm 21 tuổi), nhưng Nguyễn Huy Thiệp chỉ vụt sáng từ những truyện in trên báo Văn Nghệ năm 1986, khi đã 36 tuổi. Rồi chỉ một năm sau đó, năm 1987 với Tướng về hưu, ông đã có một vị trí xác lập trên văn đàn Việt Nam.[5]

Ông qua đời ngày 20 tháng 3 năm 2021 tại nhà riêng ở phố Bùi Xương Trạch, quận Thanh Xuân, Hà Nội.