Nace en el seno de una de las más antiguas familias de Francia, de nobleza carolingia, descendiente directo de los condes de Toulouse. En su familia, como era habitual en muchas sagas de la gran aristocracia, los matrimonios se realizaban entre parientes para evitar las divisiones territoriales y la dispersión de la fortuna. Éste fue el caso de los padres de Henri, Alphonse de Toulouse-Lautrec-Monfa y la Condesa Adèle Tapié de Celeyran, que eran primos en primer grado. La endogamia hubo de condicionar la salud del artista. Henri fue el primogénito y cuando tenía cuatro años, nació su hermano Richard-Constantine, que falleció un año después.
Por desavenencias, sus padres se separaron en 1868 y Henri quedó al cuidado de su madre. Su infancia fue feliz hasta que como consecuencia de la consanguinidad de sus padres, Toulouse-Lautrec padeció una enfermedad que afectaba al desarrollo de los huesos: la picnodisostosis, que se le empezó a manifestar en 1874. Su constitución ósea era débil y entre mayo de 1878 y agosto de 1879 sufrió dos fracturas en ambos fémures que le impidieron crecer más, alcanzando una altura de 1,52 m. El enanismo que sufrió no era de cuerpo entero, sino sólo en las piernas. Se le intentó curar mediante descargas eléctricas y poniendo gran cantidad de plomo en sus pies.
Su primer cuadro lo pinta con 13 años: Artilleros a caballo. Tres años después realiza su primer autorretrato, donde se pinta sentado omitiendo sus piernas.
En 1881 Toulouse-Lautrec se traslada a París. Decide ser pintor, con el apoyo de su tío Charles y unos pintores amigos de la familia, como Princetau, John Lewis Brown y Jean-Louis Forain. Es admitido en el estudio de Léon Bonnat, que era un retratista de moda. Allí perfecciona su dibujo, pero el maestro le dice que dibuja de forma horrible y que nunca llegará a nada.
Al cerrarse el taller de Bonnat en septiembre de 1882, tuvo que buscarse un nuevo maestro, Fernand Cormon. En el estudio de Cormon se encontró y entabló amistad con Vincent van Gogh.
En 1884 Henri va a vivir al barrio de Montmartre, donde tiene vecinos como Degas. La fascinación que sentía por los locales de diversión nocturnos le llevó a frecuentarlos con asiduidad y hacerse cliente predilecto de algunos de ellos como el Salón de la Rue des Moulins, el Moulin de la Galette, el Moulin Rouge, Le chat noir, el Folies Bergère... Todo lo relacionado con este mundo, incluida la prostitución, constituyó uno de los temas principales en su obra. En sus obras de los bajos fondos de París pintaba a los actores, bailarines, burgueses y prostitutas (su gran obsesión). A éstas las pintaba mientras se cambiaban, cuando acababan cada servicio o cuando esperaban una inspección médica.
Al contrario que los artistas impresionistas, apenas le interesó el género del paisaje, y prefirió ambientes cerrados, iluminados con luz artificial, que le permitían jugar con los colores y encuadres de forma subjetiva. Muy observador, le atraían la gestualidad de los cantantes y comediantes, y le gustaba ridiculizar la hipocresía de los poderosos, que rechazaban en voz alta los mismos vicios y ambientes que degustaban en privado.
Los dueños de los locales le pedían que dibujara carteles para promocionar sus espectáculos, algo que entusiasmó mucho a Lautrec ya que en sus largas noches en los cabarets dibujaba todo lo que veía y lo dejaba por las mesas. Al contrario que Vincent van Gogh, llegó a vender obras y fue reconocido, si bien su popularidad radicó en sus ilustraciones más que en la pintura al óleo.
Tuvo grandes amigas como la bailarina Jane Avril, a la cual dedicó varios cuadros y carteles. Conoció a bailarines reconocidos como Valentín el descoyuntado (que era notario de día y bailarín de noche), payasos y demás personajes de las fiestas y espectáculos por los suburbios. Este mundillo de vicio y extravagancia fue un refugio para Lautrec, quien se sentía rechazado por la nobleza a la que pertenecía por origen. Su minusvalía causaba rechazo en los salones chic, y en Montmartre pudo pasar desapercibido y dar rienda suelta a su bohemia. Tenía grandes problemas con el alcohol, llegando a mezclar champagne, cognac y absenta en una misma copa y varias veces, lo que muchas veces derivaba en locura. Además contrajo la sífilis. Criticaba a todos aquellos que reflejaban paisajes en sus cuadros, ya que él opinaba que lo que verdaderamente valía la pena eran las personas, el pueblo. Se consideraba a sí mismo un cronista social y se mezcló, pintó y fue como el pueblo.
En 1886 abandonó el estudio de Cormon y arrendó el suyo propio. En la década de los 90 viajó hasta Londres en donde conoció y retrató de forma sublime a Oscar Wilde.
La vida noctámbula y desordenada que llevó durante años, así como su alcoholismo deterioraron su salud. Y a partir de 1897 padeció manías, depresiones y neurosis, además de ataques de parálisis en las piernas y en un costado. En 1897 tuvo que ser recogido de las calles a causa de una borrachera y poco después en un delirium tremens llegó a disparar a las paredes de su casa creyendo que estaban llenas de arañas. Sin embargo seguía pintando de forma firme y rápida, pero lo vuelven a recoger alcoholizado en 1899 e intentan internarlo en un sanatorio mental. Allí para demostrar que no esta loco realiza una colección de pinturas sobre el circo.
Dejan que vaya a casa de su madre en las posesiones de ésta cerca de Burdeos. Estaba muy mal de salud, con la piel color ceniza y barbudo. Su adicción por el alcohol hizo que llegara a comprar un bastón con la punta tenía forma de copa para poder beber a escondidas de su madre. El 9 de septiembre de 1901 murió postrado en su cama.
En 1922 su madre y su tratante abrieron el Museo Toulouse-Lautrec en Albi, el cual tiene numerosas visitas y es reconocido por su rica colección.
