Eça de Queirós nasceu numa casa da Praça do Almada na Póvoa de Varzim, no centro administrativo da cidade; foi baptizado na Igreja Matriz de Vila do Conde.

Com 16 anos foi para Coimbra estudar direito, tendo aí sido amigo de Antero de Quental. Seus primeiros trabalhos, publicados como um folhetão na revista "Gazeta de Portugal", apareceram como colecção, publicada depois da sua morte sob o título Prosas Bárbaras. Em 1869 e 1870, Eça de Queirós viajou ao Egipto e visitou o canal do Suez que estava sendo construído, o que inspirou diversos de seus trabalhos, o mais notável dos quais o Mistério da Estrada de Sintra, de 1870, e A Relíquia, apenas publicado em 1887. Em 1871 foi um dos participantes das chamadas Conferências do Casino.

Quando foi despachado mais tarde para Leiria para trabalhar como um administrador municipal, escreveu sua primeira novela realista da vida portuguesa, O Crime do Padre Amaro, que apareceu em 1875. Aparentemente, Eça de Queirós passou os anos mais produtivos de sua vida em Inglaterra, como cônsul de Portugal em Newcastle e em Bristol. Escreveu então alguns dos seus trabalhos mais importantes, incluindo A tragédia da Rua das Flores e A capital, escrito numa prosa hábil, plena de realismo. Suas obras mais conhecidas, Os Maias e O Mandarim, foram escritas em Inglaterra também. Seu último livro foi A Ilustre Casa de Ramires, sobre um fidalgo do séc XIX com problemas para se reconciliar com a grandeza de sua linhagem. É um romance imaginativo, entremeado com capítulos de uma aventura de vingança bárbara ambientada no século XII, escrita por Gonçalo Mendes Ramires, o protagonista. Trata-se de uma novela chamada A Torre de D. Ramires, em que antepassados de Gonçalo são retratados como torres de honra sanguínea, que contrastam com a lassidão moral e intelectual do rapaz.

Morreu em 1900 em Paris. Seus trabalhos foram traduzidos em aproximadamente 20 línguas.

Foi também o autor da Correspondência de Fradique Mendes e A Capital, obra cuja elaboração foi concluída pelo filho e publicada, postumamente, em 1925.