Его мать Робин, учительница английского языка, умерла от опухоли мозга в 1997 году. Его отец — Эдвард-старший, бывший федеральный исполнитель в администрации Картера, теперь работает в организации по охране исторических ценностей. Его дед — застройщик Джеймс Роуз (скончался в 1996 году), известен своим вкладом в строительство города Колумбия, штат Мэриленд и помощью в застройке внутренней гавани Балтимора и Бостонского рынка Куинси. Его сестра, Молли Нортон, училась в Университете Вашингтона и Ли.
Нортон родился в Бостоне, штат Массачусетс, но вырос в городе Колумбия, штат Мэриленд.
В пять лет Эдвард заинтересовался театром, вскоре начал заниматься в Оренстейновской Колумбийской школе театрального искусства и в восемь лет дебютировал на сцене в местной постановке.
Нортон окончил высшую школу Уайлд Лэйк в 1985 году, затем Йельский университет в 1991 году со степенью бакалавра по истории. В Йеле Нортон по прежнему занимался театром. Он посещал множество факультетов, хотя драматический никогда не был для него профилирующим. Актёр Рон Ливингстон был его сокурсником и таким же самодеятельным актёром. Эдвард также изучал японский язык и посещал популярную школу английского языка NOVA Group. Сразу после получения диплома он отправился в Японию, где работал в компании своего деда Enterprise Foundation. И только несколько лет спустя, в 1994 году, вернувшись в Нью-Йорк, Эдвард решил отказаться от привычной работы и полностью посвятить себя актёрской карьере.
Подрабатывая официантом, Нортон играл на нескольких театральных сценах Нью-Йорка и в итоге был принят в компанию New York Signature Theater Company, членом совета директоров которой он является в настоящее время.
Дебютом в кино для Нортона стал фильм «Первобытный страх» (1996), где он сыграл молодого заключённого социопата. За эту роль он получил премию Золотой Глобус и был номинирован на премию Оскар, как лучший актёр второго плана. Впоследствии его не раз номинировали, в том числе и на лучшую мужскую роль за роль в фильме о нео-нацистах «Американская история Икс», а за участие в экранизации романа Чака Паланика «Бойцовский клуб» Эдвард не был номинирован на серьёзные кинонаграды, однако к нему пришла всемирная слава.
Последнее время он играл самого себя в экспериментальном комедийном телесериале «Стелла». Так же снискал одобрение критиков за роль прокаженного короля в фильме «Царство Небесное». В 2000 году он дебютировал как режиссёр, сняв комедию «Сохраняя веру». Своей игрой в фильме «Иллюзионист» 2006 года он вновь заслужил положительные отзывы критиков. В 2008 году Эдвард сыграл Брюса Беннера в фильме «Невероятный Халк», который получил почти исключительно положительные отзывы критиков. Нортону предлагали вернуться к роли в фильме «Мстители», но он разорвал контракт, и его заменили Марком Руффало.
У него были близкие отношения с актрисами Сальмой Хайек, Дрю Бэрримор и Кортни Лав, с которой он гастролировал как сессионный гитарист в её группе Hole.