Стайг родился в польско-еврейской семье иммигрантов из Австро-Венгрии. В детстве любил рисовать, много читал. Был хорошим спортсменом, входил в студенческую сборную США по водному поло. В 15 лет окончил городскую школу им. Таунсенда Харриса, но так и не получил диплом колледжа, хотя проучился два года в нью-йоркском Сити-колледже, три - в Национальной академии дизайна и пять - в Школе изящных искусств Йельского университета.
    Впервые рисунки Стайга были напечатаны в журнале "Нью-йоркер" в 1930г. Сотрудничество с журналом продолжалось десятилетия и оказалось необычайно плодотворным: "Нью-йоркер" напечатал более 1600 его рисунков, включая 117 обложек. Кроме того, он успешно работал как скульптор, в 1939г. в Нью-Йорке состоялась первая выставка его деревянных скульптур.
     В 1968г. Стайг, отзывавшийся о себе, как о "вечном, не повзрослевшем ребёнке", пишет свою первую книгу для детей. Она была хорошо принята и критикой, и читателями. Уже за свою третью книгу, "Сильвестр и магический кристалл", писатель награждается престижной Медалью Калдекотта.
    Среди наиболее популярных книг Стайга - "Остров Абеля", серия "Доктор Де Сото" и др. За свою жизнь он написал более 30 детских книг, в том числе вышедшую в 1990г. иллюстрированную им книгу "Шрек!", давшую жизнь серии мультипликационных фильмов. Фильм "Шрек-2", вышедший на экраны в 2004г., уже после смерти Уильяма Стайга, был посвящён памяти писателя.