Borel syntyi Saint-Affriquen kylässä Aveyronissaprotestanttisen pastorin poikana.[2] Hän opiskeli Collège Sainte-Barbessa ja Lycée Louis-le-Grandissa, kunnes hän pääsi sekä École normale supérieureen että École polytechniqueen. Vaikka hän läpäisi molempien pääsykokeen, hän päätti vuonna 1889 keskittyä opiskelemaan ensinmainitussa.[3] Samana vuonna hän voitti concours général -nimisen vuotuisen matematiikkakilpailun. Vuonna 1893 hän sai valmiiksi väitöskirjansa, jonka nimi oli Sur quelques points de la théorie des fonctions (”joitakin näkökohtia funktioteoriasta”). Samana vuonna Borel aloitti neljä vuotta kestäneen toimintansa luonnoitsijana Lillen yliopistossa, minä aikana hän myös julkaisi 22 tieteellistä tutkielmaa.[3] Vuonna 1897 hän palasi École normaleen, ja hän sai funktioteorian oppituolin, missä virassa hän toimi vuoteen 1941 saakka.[1]
Vuonna 1901 Borel meni naimisiin 17-vuotiaan Marguerite Appelin kanssa, joka oli hänen kollegansa Paul Émile Appelin tytär. Tämä kirjoitti myöhemmin 30 romaania salanimellä Camille Marbo.[4]
Émile Borel kuoli Pariisissa 3. helmikuuta 1956.[5]
VUonna 1938 kirjassaan Application de la théorie des probabilités aux Jeux de Hasard (”todennäköisyysteorian soveltaminen uhkapeleihin”) hän esitti myös pokerille mallin, jolle hän antoin nimen La Relance.