Fou el darrer dels catorze fills d’una família selecta i culta, amant de la literatura, la música i la pintura. Un seu oncle fou fautor del Brāhmo-samāj i el seu pare, conegut filantrop, creador del recés de Śantiniketan.
Rabindranāth estudià lleis, literatura i música occidentals a Anglaterra (1877-88). En tornar a l’Índia s’ocupà de l’administració de les propietats del seu pare (1891) a Shilaida i Saiyadpur, on establí un contacte íntim amb les tradicions populars, així com amb la pobresa i l’endarreriment, notes dominants en molts dels seus escrits. Fundà a Śantiniketan una escola (1901) basada en els postulats de la llibertat intel·lectual i la formació harmònica de l’home, convertida més tard (1921) en la Universitat Internacional de Viśva Bhāratī, institució que combina antics ideals indis amb tendències netament europees.
Participà en la vida política del seu país i es preocupà especialment pels més desafavorits.
Fou un autor prolífic i en la seva obra feu una lectura molt personal dels gèneres literaris indis tradicionals. La seva literatura es caracteritza pel seu lirisme, que amalgama harmònicament estils indis i anglesos (Th. Moore, Shelley, Wordsworth), i pel seu pensament humanista, que té alhora accents místics, internacionalistes i de protesta social. La seva fertilitat mental era immensa, i aconseguí de revolucionar la majoria dels gèneres literaris indis tradicionals. Amb els seus poemes, balades, novel·les, obres de teatre i assaigs tingué un impacte profund en les noves generacions d’escriptors indis.
La seva obra reflecteix el seu temperament místic i la seva altura espiritual i fou aviat traduïda a diversos idiomes. Entre les seves nombroses obres algunes han tingut una ressonància universal, com Gītāñjali (‘Ofrena de càntics’, 1910; traducció catalana 1928), que li valgué el premi Nobel de literatura el 1913; Śiśu (1913), que ell mateix traduí a l’anglès amb el títol The Crescent Moon (traducció catalana 1966); The Gardener (1913, traducció catalana 1933) i Lover's Gift and Crossing (1918, traducció catalana 1962). Altres escrits i poemes han estat traduïts al català en dos reculls (1968, 1976).
Rebé una formació musical hindú clàssica però com a compositor, es rebel·là contra les regles tradicionals. Compongué més de 2.500 cançons, conegudes amb el nom de Cançons de Rabindranath, obres que tenen molts punts en comú amb la música popular bengalina i amb el gènere raga de la música clàssica índia. Les seves cançons i els seus poemes han passat a formar part de l’herència literària de l’Índia.