Родился в польской еврейской семье в городе Лодзь. Окончил там школу и в 1916—1918 годах изучал юриспруденцию и философию в Варшавском университете.
Дебютировал в 1913 году стихотворением «Просьба», опубликованным в «Варшавском курьере» (Kurierze Warszawskim). На Тувима сильно повлияли такие поэты как У. Уитмен и А. Рембо. В его поэзии часто использовался разговорный, повседневный язык. Оптимизм, отраженный в его ранних стихах, постепенно заменился горьким и опустошенным мировоззрением. Его поэма Bal w Operze («Бал в опере»), сатирически изображающая польское правительство, была запрещена цензурой.
Был одним из основателей экспериментальной литературной группы Скамандр в 1919 году. С 1924 года Тувим вёл еженедельную колонку в газете «Литературные новости» (Wiadomo?ci Literackie).
В предвоенные 1930-е годы в стихах Тувима прозвучала резкая критика фашизма. Проведя в эмиграции 1939—1945 годы, он продолжал выступать против фашизма.
Перевёл на польский язык разнообразные произведения русской и советской литературы («Слово о полку Игореве»; «Горе от ума» А. С. Грибоедова; поэзию А. С. Пушкина, В. В. Маяковского, Б. Л. Пастернака). Сборник избранных пушкинских стихов в переводах Тувима («Лютня Пушкина») получил высокую оценку Владислава Ходасевича. Тувим выступал и как теоретик перевода (статья «Четверостишие на верстаке» о переводе начала «Руслана и Людмилы»).
Тувим был литературоведом и библиофилом, собиравшим необычные и редкие литературные явления; это его хобби отразилось в изданных им антологии польской фрашки, собрании польских «дьяволиад» и коллекции необычных стиховых форм «Пегас дыбом».
Именем Тувима названы улицы в разных городах Польши: Лодзи, Ольштыне, Гданьске, Хшануве и др. В родном городе поэта — Лодзи — есть памятник Тувиму и его музей, а также мемориальная доска на гимназии, где он учился, со строчками стихотворения «Над Цезарем».
Русским читателям он более всего известен стихотворениями для детей в переводах С. Маршака и С. Михалкова и словотворческой фантазией «Зелень» в переводе Л. Мартынова. Его лирические сборники на русском языке издавались неоднократно, среди переводчиков эпоса и лирики Тувима особо выделялся Давид Самойлов («Бал в опере», «Цветы Польши», многие мелкие стихотворения).