A modern magyar irodalom egyik legnagyobb, világirodalmi rangú alkotója, Baumgarten-díjas (1936), Kossuth-díjas (1970). Apja, hivatásos katonatiszt volt, őrnagyi rangban nyugdíjazták 1921-ben, utána gazdálkodó Csönge kemenesaljai faluban. Anyja Draskovich Mária, pécsi táblabírósági elnök lánya, felesége Károlyi Amy költő. Sándor az elemi iskolát Pápán kezdte, ahol apja akkor állomásozott, a második osztálytól Csöngén tanult tovább. 1923-tól a szombathelyi, majd néhány hónapig a győri reálgimnáziumba járt, magántanulóként érettségizett 1932-ben a soproni Széchenyi István Reálgimnáziumban. Tizenöt éves korában jelent meg első írása, egy novella (Egyszer régen…) a szombathelyi Hír c. lapban 1928. júl. 15-én. Ugyanennek az évnek őszén Karácsony Sándor közölte négy versét ifjúsági lapjában, Az Erőben. Költői felfedezése a Pesti Hírlap 1929. április 14-i vasárnapi számához fűződik. Ugyanebben a lapban egy hónappal később közölt versei közül az Öregek c. verse Kodály Zoltánt 1933-ban kórusmű komponálására ihlette. Érettségi után egy évig apja gazdaságában dolgozott. 1933 őszén a pécsi Erzsébet Tudományegyetemen kezdte meg tanulmányait történelem-földrajz szakon. 1934-ben fél évig jogot hallgatott, 1935-től filozófiát és esztétikát. Az 1937-1938-as esztendő volt utolsó egyetemi esztendeje, Halasy-Nagy Józsefnél doktorált filozófiából (1939. dec. 23.). Disszertációját, A vers születése. Meditáció és vallomás, az egyetem lapja, a Pannónia közölte. Különlenyomatként jelent meg a disszertációk sorozatban (1939). Irodalmi szemléletére és filozófiai kultúrájának kialakítására Fülep Lajos, Kerényi Károly, Várkonyi Nándor és a Janus Pannonius Társaság volt hatással. Már egyetemi évei alatt ismert költő volt.  

1929-ben kezdődött kapcsolata a Nyugattal. Amikor Babits Mihály szerkeszti a Nyugatot, Illyés Gyula mellett tőle közölte a legtöbb verset. Publikált szinte valamennyi folyóiratban a Napkelettől a Válaszon át a Diáriumig, fővárosi és vidéki napilapokban is. Első verseskötete, a Hideg van (Pécs, 1934) Baumgarten jutalomban részesült (1935). A jutalom összegét észak-európai utazásra fordította. A pécsi Sorsunk c. folyóiratnak megalakulásától (1941) munkatársa volt, részt vett a folyóirat szerkesztésében. Theomachia c. drámai költeménye a folyóirat első számában jelent meg. Pestre költözése után is munkatársa maradt a folyóiratnak megszűnéséig (1948. április). A fővárosban egy ideig könyvtáros volt, díjtalan gyakornok az OSZK-ban, majd az Egyetemi Könyvtárban. Medúza c. verseskötetének megjelenése után ismerkedett meg Hamvas Bélával, akinek szellemi befolyása hatással volt költői fejlődésére. 1944-ben rövid ideig a pécsi városi könyvtárban dolgozott. 1945-ben a székesfehérvári szabadművelődési felügyelőségnél alkalmazták, majd múzeumi tisztviselő volt. 1947-ben megnősült, feleségével, Károlyi Amyval ösztöndíjjal csaknem egy évet töltött Olaszországban. 1948. október 1-től 1951. március 1-ig a Magyar Tudományos Akadémia Könyvtárában dolgozott, egy ideig a kézirattárban, majd olvasótermi felügyelő, végül a folyóiratok kezelője volt. 1945 és 1948 között megjelent verseskötetei: A teljesség felé (próza, 1945); A szerelem ábécéje (versek, 1946); Elysium (versek, 1946); Gyümölcskosár (versek, 1946); A testetlen nyáj (prózaversek, 1947); A fogak tornáca (versek, 1947) már jelezték, hogy a játékban és a mítoszban találta meg alkotásainak legfontosabb eszközeit. 1948 és 1956 között a hivatalos irodalompolitika elszigetelte, kirekesztette az irodalomból. Kizárólag műfordításai és gyerekversei jelenhettek meg, 1956-ban A hallgatás tornya c. verseskötete gyűjtemény harminc év verseiből. Összegyűjtött műfordításait A lélek idézése c. kötetben adta ki 1958-ban. Utána a Tűzkút megjelenéséig (1964) újabb versei ismét nem jelenhettek meg kötetbe összegyűjtve, csak gyerekversei. 1964-től engedték visszatérni az irodalmi életbe. Ötvenéves születésnapjára a Magyar Műhely c. folyóirat különszámot jelentetett meg (Párizs, 1964).

Az Irodalmi Színpadon Weöres Sándor-estet rendeztek Kardos Tibor bevezetőjével (1967). A Körszínházban 1958. júliusában, a Thália Színházban 1958. októberében összeállításában adták elő Dante Isteni Színjátékát. Pályája legnagyobb közönségsikerét a Psyché c. verses regényével aratta. A kitalált 19. századbeli költőnő, Lónyay Erzsébet élettörténetét tökéletes nyelvi korhűséggel, 19. századi nyelven írta meg. A mű 1972 után több kiadásban jelent meg, Csernus Mariann előadóestjén mutatta be, Bódy Gábor filmet készített belőle (1979), színpadra alkalmazva a Pécsi Nemzeti Színház Zsebszínháza mutatta be (1984). 1974-ben Weöröst Bécsben az osztrák állam európai költészeti díjával tüntették ki. Három veréb hat szemmel c. irodalmi szöveggyűjteménye (1976) irodalomszemléletének összefoglalása. Pogány kori töredékektől Szentessy Gyuláig mutatta be a magyar költészet szerinte jellemző alkotásait. A könyv alcíme hangsúlyozza, hogy a válogatás a magyar költészet rejtett értékeire és furcsaságaira irányítja a figyelmet. Életművében a színpadi művek is helyet kaptak. Holdbéli csónakos c. mesejátékát többek között a Thália Színházban mutatták be (1971), játszották a Pécsi Nemzeti Kamaraszínházban (1979), a győri Kisfaludy Színházban (1979), a Miskolci Nemzeti Színházban (1989), stb. A Szent György és a sárkány c. tragikomédiáját a kaposvári Csiky Gergely Színház mutatta be (1972), játszották a Nemzeti Színházban (1979). A kétfejű fenevad c. drámáját a Vígszínházban mutatták be (1984), játszották a kaposvári Csiky Gergely Színházban (1985), a Pécsi Nemzeti Színházban (1985), a kőszegi Várszínházban (1987), a Jurta Színházban (1987). Csalóka Péter c. bábjátékát a Bp. -i Bábszínházban mutatták be (1976), játszották Egerben a Harlekin Bábszínházban (1987). Utolsó nagy fellépése 1980-ban volt, amikor Károlyi Amyval, Juhász Ferenccel és Nemes Nagy Ágnessel közösen felolvasást tartott a londoni River Side Studióban. Elveszített eszmélettel 1989. január 22-én halt meg Budapesten. Február 9-én temették el Farkasréten.