Карл Ван Вехтен родился в Сидар-Рапидсе (Айова). Чикагский университет Ван Вехтен окончил в 1903 году. Через три года он переехал в Нью-Йорк, где работал журналистом. После первого неудачного брака он женился в 1914 году во второй раз на актрисе Фане Маринофф. Хотя Карл Ван Вехтен состоял с ней в браке до конца своей жизни, через 25 лет после его смерти были опубликованы его личные фотографии и переписка, свидетельствующие о его гомосексуальности (Smalls, James (2006). The Homoerotic Photography of Carl Van Vechten: Public Face, Private Thoughts).
С Гертрудой Стайн он познакомился в 1913 году в Париже. Долгое время они были друзьями и после её смерти он, согласно завещанию Стайн, опубликовывал её книги. Таким же образом он поддерживал писательницу-афроамериканку Неллу Ларсен.
В 50 годы, несмотря на свой возраст, он выступал против антикоммунистических тирад сенатора Маккарти, не изменяя при этом своим собственным взглядам.
С 1915 по 1920 Ван Вехтен опубликовал множество книг на музыкальную и литературную тематику. В 1920 году была издана его книга о кошках «Тигр в доме». В период с 1922 по 1930 были изданы семь романов писателя.
Ван Вехтен питал особый интерес к афроамериканской литературе и культуре. Он поддерживал многих важных представителей Гарлемского ренессанса, среди которых Ленгстон Хьюз, Уоллес Турман (Wallace Thurman).
Роман Ван Вехтена «Чёрный рай» вызвал множество споров. Он повествует о распутной и безрассудной жизни Гарлема, которую Ван Вехтен описывает во всех деталях. Его критиковали за то, что он описывает афроамериканцев и белых, опираясь на клише, а не на действительность. Тем не менее роман стал бестселлером. Большая часть писем и произведений писателя хранятся в библиотеке Байнеке Йельского университета.
Наиболее известными являются романы Ван Вехтена: «Peter Whiffle» 1922; «Мальчик-паук» (1923); «Татуированная графиня» 1924; «Firecrackers» 1925, «Негритянский рай» 1927.
Карл Ван Вехтен был хорошим знатоком музыки (в частности, русской), сам сочинил несколько музыкальных этюдов. В 1930-х Карл Ван Вехтен фотографировал десятки знаменитостей. В их числе: Сомерсет Моэм, Гертруда Стайн, Карсон Маккалерс, Эдна Сент-Винсент Миллей, Марлон Брандо, Трумен Капоте и многие другие.