Первым инструментом, который начал осваивать Билл Эванс, было фортепиано. Затем, будучи ещё школьником, он переключился на саксофон. После года обучения в Северотехасском университете Эванс в 1978 году поступил в колледж Уильяма Паттерсона в Нью-Джерси, а также начал брать уроки у знаменитого саксофониста и педагога Дэйва Либмана, бывшего коллеги Майлза Дэвиса. В 1980 году, прислушавшись к рекомендациям Либмана, Дэвис принял 22-летнего музыканта в свою возрождённую группу, где ему отводилась ключевая роль. Билл стал правой рукой Майлза и солистом на его альбомах «The Man With The Horn» (1981), «We Want Miles» (1982, премия «Грэмми»), «Star People» (1983) и «Decoy» (1984). Покинув ансамбль Майлза Дэвиса в 1984 году, Эванс присоединился к Джону Маклафлину в его восстановленном Mahavishnu Orchestra. Саксофон Билла звучит на альбомах «Mahavishnu» (1985) и «Adventures in Radioland» (1987). Кроме того, музыкант гастролировал и записывался с группой Elements (в состав входили: клавишник Клифф Картер, басист Марк Эган и барабанщик Дэнни Готтлиб) и «all-stars» проектом Petite Blonde (басист Виктор Бейли, барабанщик Деннис Чамберс, гитарист Чак Лоеб и Эванс на тенор- и сопрано-саксофонах), а также с бывшим гитаристом The Police Энди Саммерсом.
Дебют Билла Эванса в качестве сольного музыканта состоялся в 1984 году, когда вышла пластинка «Living in the Crest of a Wave». В следующем году состоялся релиз его второго альбома, «Alternative Man». В начале 90-х Эванс был одним из первых, кто совместил хип-хоп и джаз. Эти эксперименты можно услышать на лонг-плеях «Push» (1993), «Live in Europe» (1994) и «Escape» (1995). Диск 2001 года «Soul Insider», в записи которого принял участие известный соул-джазовый музыкант Лес МакКэнн, был номинирован на «Грэмми». В 2003-м Билл закрепил успех на альбоме «Big Fun», ориентированном на «грувное» звучание и записанном вместе с легендой кантри Вилли Нельсоном.
Наконец, диск 2005 года «Soulgrass» вновь удостоился номинации на «Грэмми». В записи альбома принял участие знаменитый банджоист Бела Флэк и его коллеги по группе The Flecktones, гитарист Джон Скофилд и другие. Музыкальный материал представляет собой гибрид джаза и блюграсса — нечто близкое к стилю «американа», который иногда называют «альтернативным кантри». Помимо банджо и набора «стандартных» джазовых инструментов, на альбоме звучат мандолина, добро, скрипка и губная гармоника. Эванс, давно увлекавшийся творчеством Белы Флэк, Билла Монро и других, называет себя поклонником американы и утверждает, что идея совместить блюграсс с джазом пришла ему в голову ещё во время сотрудничества с Майлзом Дэвисом.
Билл Эванс активно гастролирует по США и Европе — как с собственным коллективом, так и с группой Soulbop Band, которую он собрал на пару с трубачом Рэнди Бреккером. В 2008 году состоялся релиз нового альбома «The Other Side of Something», где музыкант не только сыграл на всех видах саксофона, но и продемонстрировал свои вокальные данные.
В октябре 2009 года Билл Эванс посетил Россию и принял участие в международном фестивале «Jazz in Jeans», проходившем в Новосибирске, в ноябре 2011, вместе с Виктором Бэйли (бас-гитара), Майклом Стином (соло-гитара), Алексом Нахимовски (клавиши) и Джошем Дайоном (ударные) выступал с концертами в Иркутске и Ангарске в рамках VI международного джазового фестиваля «Джаз на Байкале».