Burtons Mutter starb, als er zwei Jahre alt war, das Leben des Vaters war durch Alkoholismus geprägt. Die kinderreiche Familie lebte in Armut, und auch nach dem Tod der Mutter blieb der Kampf gegen die allgemeine Armut lebensbestimmend. 1927, im Alter von zwei Jahren, kam Burton zu seiner Schwester Cecilia ("Cis"), die ihn aufzog.

Burton stand nicht nur wegen der wechselvollen Beziehung zu seiner zweimaligen Ehefrau Elizabeth Taylor im Rampenlicht der Öffentlichkeit, er gilt auch als einer der besten Schauspieler seiner Generation. Fast jeder seiner Filme aus den 1960ern gilt inzwischen als Klassiker. Das Ehepaar Taylor-Burton war in den 60er Jahren das bestbezahlte Schauspielerpaar der Branche. Ihre Einnahmen wurden auf zusammen ca. 50 Millionen US-Dollar geschätzt.

Als Titos Leben verfilmt werden sollte, wurde - eher ungewöhnlich - mit Burton ein westlicher Spitzendarsteller verpflichtet. Während der Dreharbeiten des Filmes (ursprünglicher Titel: The Battle of Sutjeska, später auf The Fifth Offensive umbenannt) kam es zu einer Begegnung mit dem Schauspieler, dem so wie Tito der Ruf der Trinkfestigkeit vorauseilte. Es wird berichtet, dass Vorbild wie Schauspieler sich bestens verstanden und sich dabei Hochprozentiges in einiger Menge zu Gemüte führten.

Burton wurde siebenmal für den Oscar nominiert, ohne ihn je zu erhalten. Kein anderer Schauspieler wurde so oft nominiert, ohne ausgezeichnet zu werden. 1968 erhielt er in Deutschland einen Bambi. Allerdings verliehen ihm die Autoren des Buches The Golden Turkey Awards auch den Preis als Schlechtester Schauspieler aller Zeiten.

Burton hatte zum Ende seiner Karriere in fast 70 Spielfilmen mitgewirkt, darunter in Wer hat Angst vor Virginia Woolf?, Der Exorzist II – Der Ketzer, Steiner – Das Eiserne Kreuz, 2. Teil, und Die Wildgänse kommen, . Sein letzter Film war 1984, der auf dem gleichnamigen Roman von George Orwell basiert. Kurz nach Abschluss der Dreharbeiten erlitt er in seinem Haus in Céligny einen Gehirnschlag, an dem er verstarb. Sein Grab befindet sich auf dem "Alten Friedhof" von Céligny.

Aus seiner ersten Ehe mit der Waliserin Sybil Williams stammt Burtons Tochter Kate, die ebenfalls Schauspielerin wurde.

Nach den Ehen mit Elisabeth Taylor war er von 1976-1982 mit Susan Hunt, der ehemaligen Ehefrau von Formel-1-Legende James Hunt verheiratet, die erreichte, dass er seinen Alkoholkonsum beträchtlich einschränkte. Burtons vierte und letzte Ehefrau war die Presseagentin Sally Hay, die er während der Dreharbeiten zu der Fernsehserie Wagner über Richard Wagner kennengelernt hatte und mit der er bis zu seinem Tod zusammenlebte.

Burton wurde in Deutschland von Holger Hagen und von Harald Juhnke synchronisiert.