Родился 9 декабря 1837 года в Страсбурге в семье музыкантов. Его отец Луи имел свой оркестр (впоследствии ставший одним из известнейших в Париже).
Учился в Парижской консерватории по классу фортепиано у Антуана Мармонтеля и по классу композиции у Э. Лорена. Окончив консерваторию, выступал как пианист. Был капельмейстером придворных балов Наполеона III и придворным пианистом императрицы Евгении. Впоследствии выступал как дирижёр танцевальной музыки в Лондоне (1885), Берлине (1889) и Риме. С 1865 года был дирижёром бального оркестра в Париже. Скончался 12 февраля 1915 года в Париже, годом позже своей жены.
Вальсы Вальдтейфеля соперничали с вальсами Штрауса; представляли собой смешение мелодических элементов немецких, французских и испанских вальсов. Первыми вальсами Вальдтейфеля стали «Радость и горе» («Joies et peines») и «Манола» («Manola»), опубликованные им на собственные средства, и принесли ему большую известность.
За всю свою жизнь сочинил более 250 вальсов; самые известные из них: «Конькобежцы», «Эспанья», «Долорес», «Сирены», «Студентка» и др. В своих вальсах он часто использовал темы сочинений других композиторов, например, вальс «Эспанья» построен на разработке темы одноимённой рапсодии Эммануэля Шабрие. Большинство вальсов Вальдтейфеля имеют следующий тип построения: сюита из 4 вальсов со вступлением и развёрнутым заключением, кодой.