סטיוארט נולד במירפילד שבמערב יורקשיר שבאנגליה. בשל חיבתו לאמנות הבמה, כבר בגיל 12 השתתף סטיוארט בקורס דרמה בן שמונה ימים. מאוחר יותר השתתף סטיוארט בתיאטרון חובבים בעיירת הולדתו. בגיל 15 עזב את בית הספר והחל לעבוד כעיתונאי. במקביל, המשיך להשתתף בהצגות תיאטרון, בעיקר שייקספיריות. כאשר מעסיקו דרש ממנו להחליט בין התיאטרון לקריירה העיתונאית, התפטר סטיוארט מעבודתו לאחר מעט יותר משנה, והחליט להקדיש עצמו למשחק.
כדי לחסוך כסף ללימודי המשחק, עבד כשנה כאיש מכירות רהיטים. בגיל 17 נרשם לבית הספר למשחק "בריסטול אולד ויק". במשך שנתיים למד שם משחק, ולמד את המבטא האנגלי הקלאסי האופייני שלו. לדבריו, בתקופה זו חי כמעט חיים כפולים, משום שעם משפחתו וחבריו המשיך לדבר במבטא היורקשיירי הקודם שלו.
לאחר שעזב את בית הספר למשחק, מעולם לא היה מובטל. למרות ההתקרחות המוקדמת שלו (בגיל 19), הצליח לשכנע מפיקי תיאטרון לשכור אותו כאשר הופיע עם ובלי פיאה, וטען שהם יקבלו "שני שחקנים במחיר אחד". ההופעה המקצועית הראשונה שלו הייתה בתיאטרון המלכותי בלינקולן, באוגוסט 1959, בהפקה בימתית של "אי המטמון". בשנת 1966 הצטרף ללהקה השייקספירית המלכותית. הוא אף השתתף בקבוצת הכדורגל של החבורה.
סטיוארט גם מדבב לסרטי וסדרות אנימציה כדוגמת "נסיך מצרים" ואחת הדמויות בפרק "הומר הגדול" בסדרה "משפחת סימפסון". הוא גם מדבב בסדרה "אבא אמריקאי" את הבוס של סטן, אייברי, ובן דמותו, נראה בדיוק כמו פטריק סטיוארט. הוא גם מדבב לעיתים ב"איש משפחה", גם מבית היוצר של סת' מקפרלן דמויות שונות וגם את קולה של התינוקת סוזי סוואנסון.
באוגוסט 2012 הגיע סטיוארט לישראל, והצטלם לסרטו של רשף לוי, "לצוד פילים". בסרט, העוסק בחבורת קשישים וילד השודדים בנק, משחק סטיוארט בתפקיד ראשי. באותה שנה גילם את דמותו של ג'ון מגונט, דוכס לנקסטר בסדרת ה-BBC "הכתר החלול" לפי מחזותיו ההיסטוריים של שייקספיר.
בשנת 1966 התחתן לראשונה עם שיילה פלקונר ולאחר 24 שנות נישואין, בשנת 1990 התגרשו. לזוג בן ובת.
בשנת 2000 נישא לאחת ממפיקות סדרת הטלוויזיה "מסע בין כוכבים", וונדי נוס. הנישואין החזיקו מעמד כשלוש שנים.
בספטמבר 2013 התחתן בפעם השלישית עם סאני אוזל, זמרת ג'אז הצעירה ממנו ב-38 שנים. טקס החתונה נערך על ידי סר איאן מקלן.
זכיות בפרסים ומועמדויות
בשנת 1995 שיחק בהצגה שייקספירית בשם "הסופה" (The Tempest), שהועלתה בברודוויי. על תפקידו זה היה מועמד לפרס השחקן הטוב ביותר מטעם ארגון מבקרים. ב־1996 זכה בפרס ווילי מטעם תיאטרון שייקספיר בוושינגטון, המוענק מדי שנה למי שתרם תרומה משמעותית לקידום התיאטרון הקלאסי בארצות הברית. באותה שנה, זכה גם בפרס גראמי על קריינות לתקליט ילדים בשם "פרוקופייב: פטר והזאב".