Рођен је у Суботици, где је завршио гимназију. Међутим, због сукоба са наставником напустио је школу пре матуре и поред тога што му је отац Арпад Костолањи био директор школе. Студије је наставио у Будимпешти (1903[6]), где се дружио са Михаљем Бабичем и Ђулом Јухасом, великим мађарским књижевницима.[7]
Прву песму објавио је 1901. године, прву збирку песама 1907[7], а прву награду освојио је 1910. са збирком „Жалбе лошег детета“.[8] Од 1904. се бавио и новинарством. У почетку је писао за Суботичке листове, а касније је радио као сарадник „Пештанског Дневника“ (мађ.Budapesti Napló) (1906[6]).[7]
У периоду од 1908. до 1910. путовао је по Европи.[6] У пролеће 1909. је посетио Београд. Своје утиске о егзотичној слици тадашњег главног града: улицама, народу, кафанама, одборницима у скупштини, Народном музеју, Универзитетској библиотеци Лицеј, објавио је у облику два кратка путописа („Београдски дневник“ и „Српски мозаик“) у часопису „Élet“ (Живот). Касније их је објединио и објавио у књизи под називом „Мастило“.[3]
Ипак, за њега је родни крај био највећа инспирација. Многи његови романи, од којих најпознатији „Шева“ (1924), „Златни змај“ (1926) и део приповедака из „Корнел Вечерњи“[1] воде порекло из његових Суботичких дана[7], што је и сам напомињао:
Онај ко овде одрасте, том су очи шире него онима који животно крштење доживе у једној мудро уређеној престоници. Мене су тајанственост која се скрива у мађарској провинцији и мистика која се скрива у човеку из паланке нагнале на писање и само се у тој мери осећам писцем у којој сам добио снагу од силе која делује у провинцији.
Од раних година патио је од отежаног дисања, највероватније астме. Ове проблеме од којих је патио, на симболичан начин описао је између осталог у чланку о Суботици, Бачкојбулци: „Прашина низијска“ у часопису „Élet“[7]:
Онима који знају и воле да пишу, посвећујем овај наслов, и молим да за њега напишу роман. Прашина низијска, прашина Бачке је та, о којој ја још ништа чуо нисам. Мада човеку треба само две недеље да се кваси у соли ове атмосфере Бачке па да открије овај чудан елемент, ове честице сивила, које ноћу лупају по мрежи на прозору, које грло суше, плућа разарају, разбољевају и заводе. Ова прашина ничему налик није. Ова прашина има неку своју структуру, посебну хемију, штавише, своју филозофију.
Свест о болести и пролазности живота одразили су се и на његов књижени стил, који су многи критичари окарактерисали као сецесијски култ смрти.[7] И ако се окушао у разним жанровима, по неким критичарима, он је пре свега био песник, јер се чак и у прозном раду осећа поезија.[3] С друге стране, неки Костолањијеви есеји и полемике о превођењу актуелни су још и данас.[1]
Први знаци тешке болести: рака грла[9], појавили у се 1933. У наредном периоду оперисан је неколико пута, да би 1936.[6] умро у 51. години живота,[8] у предграђу Будимпеште.
У његову част
У Суботици, његово име носе позориште алтернативног приступа[10] и гимназија за талентоване ученике,[11] а у парку у улици Шандора Петефија налази се спомен-обележје подигнут 2014. године са скулптуром, аутора Тибора Сарапке и бистом, аутора Алмаши Габора, постављена 1985. године.[12] Сваке године одржавају се Дани Дежеа Костолањија.[13]