Родился в городе Колумбия (США) в семье польского иммигранта, ставшего со временем профессором славистики в Гарвардском университете. Читать и писать научился уже в трехлетнем возрасте. В 14 лет получил степень бакалавра математики, а пять лет спустя защитил в Гарварде диссертацию по математической логике и получил докторскую степень. Затем учился в Кембридже у Бертрана Рассела, в Геттингене у Давида Гильберта; в 1913 году опубликовал свою первую математическую работу. Работал журналистом, инженером, счетчиком; в 1919 году его пригласили в Массачусетский технологический институт (МТИ), где он провел наиболее плодотворные годы своей жизни.
Специалистам хорошо известны многие математические работы Винера, широкая же публика узнала имя университетского профессора с выходом книги "Кибернетика: управление и коммуникация в животном и в машине" (1948). В 1964 году Винер был награжден медалью " За заслуги перед наукой"; эту медаль ему вручил президент США Линдон Джонсон.