Уолтер Сикерт родился в семье художника. Его отец был датско-немецкого происхождения, мать — англо-ирландского. Сестра Уильяма, Элен Сванвик, впоследствии стала известной феминисткой и пацифисткой. В 1868 году семья Сикертов переезжает в Англию. После окончания школьного образования в 17 лет, Уолтер вначале выбирает карьеру актёра, затем поступает в художественную мастерскую Уистлера; после этого изучает живопись в Париже у Эдгара Дега. В художественных кругах У.Сикерт, после выставки его полотен в 1884 году, считался учеником Уистлера.
Сикерт предпочитал на своих картинах изображать простых людей в их обычном жизненном окружении. Писал также часто сцены из концертного и театрального быта, театральную публику. Работал как преподаватель на вечерних курсах. Многие из работ Сикерта выставлял Новый английский художественный клуб. В 1894—1895 годах его рисунки публикует Обри Бердслей в своей знаменитой Жёлтой книге.
В 1885 году Сикерт женится на Элен Кобден, дочери либерального политика; в 1899 он с ней разводится. Космополит по убеждениям, художник после развода живёт в Венеции, Дьеппе и Париже. В 1905 он возвращается в Лондон, живёт в Сохо. В 1911 году он, вместе с художником Гарольдом Гилманом, создаёт художественную группу Кэмден Таун. Перед началом Первой мировой войны У.Сикерт поддерживает художников-модернистов Джейкоба Эпстайна, Огастаса Джона, Люсьена Писсарро и Уиндхема Льюиса.
В заключительный период своего творчества Сикерт, под влиянием Дега, использовал как основу для своих картин фотографические снимки или мотивы старых, викторианских полотен. Продолжал также литературно-критическую и преподавательскую деятельность. С 1924 года — член Королевской Академии художеств. В 1941 году в лондонской Национальной галерее была устроена большая ретроспектива художественного творчества У.Сикерта.
Большим другом художника и собирателем его картин был меценат лорд Бивербрук.
В различных теориях об установлении личности массового убийцы, Джека-Потрошителя, неоднократно рассматривался художник У.Сикерт (например, в 1976 году Стивеном Найтом, в 2002 — Патрицией Корнуэлл). Однако у большинства исследователей возможность идентифицировать Сикерта с убийцей поддержки не находит.