Совместно с Полом Алленом основал корпорацию Microsoft, где сейчас занимает пост председателя совета директоров.

Билл Гейтс родился в Сиэтле, штат Вашингтон, в семье Вильяма Гейтса II (William H. Gates II), корпоративного адвоката, и Мэри Максвелл Гейтс (Mary Maxwell Gates), члена совета директоров First Interstate Bank, Pacific Northwest Bell и национального совета United Way. Сестра Гейтса Кристи Энн (Kristi Anne) родилась в 1953.

Билл Гейтс учился в самой привилегированной школе Сиэтла, где он смог развить свои навыки программирования на школьном миникомпьютере. В школе Гейтс не преуспевал в грамматике, граждановедении и других предметах, которые он считал тривиальными, но получал высшие отметки по математике. К концу начальной школы плохое поведение Билла Гейтса стало волновать его родителей и учителей настолько, что он был направлен к психиатру.

По окончании школы он учился в Гарвардском Университете, но бросил его ради того, что стало главным содержанием его жизни, — создания программного обеспечения.

В середине 1970-х, во время учёбы в Гарварде,Билл Гейтс совместно с Полом Алленом написал первый транслятор BASIC для Altair 8800 (первого коммерчески успешного персонального компьютера).

1 января 1994 года Гейтс женился на Мелинде Френч (Melinda French). У них трое детей — Дженнифер Катарин Гейтс (Jennifer Katharine Gates) (род. 26 апреля 1996 г.), Рори Джон Гейтс (Rory John Gates) (род. 23 мая 1999 г.) и Фиби Адель Гейтс (Phoebe Adele Gates) (род. 14 сентября 2002 г.). Они живут в очень большом доме на склоне холма с видом на озеро Вашингтон. Это очень современный дом XXI века в стиле «Тихоокеанский дом», насыщенный сложными электронными системами (т. н. «Умный дом») В другом плане, он больше похож на усадьбу XVIII или XIX века: в нём есть большая частная библиотека с комнатой для чтения. Хотя у него много классических черт, дом обладает многими уникальными чертами. На входе посетителей опрашивают, после чего им выдаётся микрочип. Маленький чип посылает сигналы, в соответствии с которыми меняется температура в комнатах, музыка и другие факторы в соответствии с предпочтениями посетителя, выбранными им заранее.

В 1994 году Билл Гейтс приобрёл Codex Leicester — собрание работ Леонардо да Винчи; с 2003 года оно демонстрируется в Музее Искусств Сиэтла.

В 1997 году Билл Гейтс стал жертвой странного вымогательства со стороны жителя Чикаго Адама Квинна Плетчера (Adam Quinn Pletcher). Билл давал показания на последовавшем суде. Плетчер был признан виновным и приговорён в июле 1998 года к шести годам тюрьмы.

В своих религиозных взглядах Гейтс, скорее всего, агностик. Когда корреспондент журнала The Times спросил, верит ли он в Бога, Билл Гейтс ответил: «У меня нет никаких фактов, свидетельствующих о нём».

2 марта 2005 года кабинет иностранных дел Великобритании объявил, что Билл Гейтс получит титул Рыцаря-Командора Превосходнейшего Ордена Британской Империи (это аналог рыцарского звания, которое может получить только гражданин Соединённого Королевства; рыцарское звание даёт право именоваться «сэр», а титул рыцаря-командора Превосходнейшего Ордена — добавлять после имени буквы «KBE») за его вклад в предприятия Великобритании и его усилия по уменьшению нищеты в мире.

По итогам 2005 года, Билл Гейтс и его жена Мелинда Гейтс были названы американским журналом «Тайм» людьми года.