Tim Powers est né à Buffalo, New York, et a grandi en Californie après y avoir déménagé avec sa famille en 1959. Il a étudié la littérature anglaise à l'université d'État de Californie à Fullerton, où il rencontra ses amis K. W. Jeter et James Blaylock. Il inventa d'ailleurs avec ce dernier le personnage de William Ashbless dont ils se servirent chacun dans leurs œuvres. Il rencontra durant cette période un autre de ses amis, l'écrivain Philip K. Dick, qui s'inspira de Powers pour le personnage de David dans SIVA.
Son premier vrai roman fut Les chevaliers de la brune (1979), mais le roman qui l'a révélé fut le suivant, Les Voies d'Anubis (1983), qui remporta le prix Philip-K.-Dick et qui fut ainsi traduit et publié dans de nombreux pays.
Dans nombre de ses romans, Tim Powers fait intervenir des personnages ou des faits historiques, mais en les impliquant dans des évènements surnaturels ou fantastiques. Ainsi par exemple apparaissent les poètes Coleridge et Lord Byron dans Les Voies d'Anubis, Lord Byron et le poète français François Villon dans Le Poids de son regard, le pirate anglais Barbe Noire dans Sur des mers plus ignorées, ou encore Thomas Edison dans Date d'expiration.
Tim Powers, avec James Blaylock et K. W. Jeter, est à l'origine du steampunk. Il est également professeur à temps partiel à l'école d'arts du comté d'Orange, Californie, où son ami Blaylock est directeur du département d'écriture créative.
En , Bragelonne réédite Les Voies d’Anubis, un des ouvrages fondateurs du mouvement steampunk, et le plus grand succès en librairie de Tim Powers[3]. En , ce même éditeur publie un roman inédit en français, Parmi les tombes, qui sans être une suite directe de Le Poids de son regard emprunte les mêmes décors. Ce dernier roman est également réédité en par le même éditeur[4].