Лорка родился 5 июня 1898 г. в городке Фуэнте-Вакерос в испанской провинции Гранада. В школе впечатлительный мальчик учился не слишком успешно. В 1909 г. семья переехала в Гранаду. В 1910-х Федерико активно участвовал в жизни местного художественного сообщества. В 1914 году Лорка начал изучать право, философию и литературу в университете Гранады. Гарсиа Лорка много путешествует по стране. В 1918 г. у Лорки выходит первый поэтический сборник, Impresiones y paisajes («Впечатления и пейзажи»), принесший ему если не коммерческий успех, то хотя бы известность.
В 1919 г. Гарсиа Лорка приезжает в Мадрид. В столичном университете он знакомится с Сальвадором Дали и Луисом Буньюэлем, а также с Грегорио Мартинесом Сьеррой, директором театра «Эслава». По просьбе Сьерры Лорка пишет свою первую пьесу El maleficio de la mariposa («Колдовство бабочки») и осуществляет ее постановку (1919-1920). До 1928 года он учится в мадридском университете.
В последующие годы Гарсиа Лорка становится заметной фигурой среди художников-авангардистов. У него выходят новые поэтические сборники, включая Romancero gitano («Цыганское романсеро», 1928). В этих стихах поэт, по его собственным словам, «хотел слить цыганскую мифологию со всей сегодняшней обыденностью».
Через год Гарсиа Лорка уезжает в Нью-Йорк, в результате чего вскоре появляются новые произведения — книга стихов Poeta en Nueva York («Поэт в Нью-Йорке», 1931), пьесы El p?blico («Публика», 1931, 1936) и «Когда пройдет пять лет» (1931).
Возвращение поэта в Испанию совпало с падением режима Примо де Риверы и установлением республики. В 1931 году Гарсиа Лорку назначают директором студенческого театра La Barraca («Балаган»). Работая в театре, Лорка создает свои самые известные пьесы: Bodas de sangre («Кровавая свадьба»), Yerma («Йерма») и La casa de Bernarda Alba («Дом Бернарды Альбы»).
Перед началом гражданской войны Гарсиа Лорка уезжает из Мадрида в Гранаду, хотя было очевидно, что там его ждет серьёзная опасность: на юге Испании были особенно сильны позиции правых. 18 августа 1936 г. националисты арестовывают Гарсиа Лорку, и на следующий день поэта убивают как республиканца (многие современные исследования опровергают это мнение, считая, что Лорка был убит по причине своей гомосексуальной ориентации). После этого до смерти генерала Франко книги Гарсиа Лорки были запрещены в Испании.
Существует версия о том, что поэт не был убит и просто пропал без вести. В 2008 году внучка учителя, расстрелянного вместе с Лоркой, потребовала эксгумацию тел общей могилы, в которой якобы покоился и Лорка (по закону о восстановлении исторической памяти). Эксгумация этой и ещё 18 братских могил была проведена по приказу судьи Бальтасара Гарсона, действовавшего по собственной инициативе, что вызвало потерю им должности и уголовное обвинение в превышении полномочий. Никаких останков не обнаружили не только в могиле, но и во всём муниципальном округе, где по официальной версии развернулась трагедия. Более мифическая версия утверждает, что раненого поэта тайно переправили в Аргентину, но он уже не помнил своего имени и прошлого.
Произведения Гарсиа Лорки переведены на многие языки; на русский их переводили М. Цветаева (переводила Лорку в последние дни своей жизни), В. Парнах, А. Гелескул, Юнна Мориц, Н. Трауберг, Н. Малиновская, Б. Дубин, Н. Ванханен и другие.