Il étudie à Rugby School et au St John's College, où il obtient son master. Il contribue à la diffusion des travaux de Gregor Mendel dans le monde anglo-saxon. Il rencontre l’opposition du zoologiste Walter Frank Raphael Weldon, son ancien professeur, et du mathématicien Karl Pearson (1857-1936), qui avaient développé la biométrie. Bateson se marie en 1896 avec Beatrice Durham, union dont naîtront trois fils: John (1898 – 1918), Martin (1899 – 1922) et l’anthropologue Gregory Bateson (1904 – 1980).
William Bateson est le premier à suggérer le terme de génétique pour décrire l’étude de l’hérédité et la science de la variation dans une lettre à Alan Sedgwick datée du (et non à Adam Sedgwick qui fut professeur de Charles Darwin). Il utilisera publiquement ce terme lors d’une conférence internationale de 1906. Trois ans plus tard, Wilhelm Johannsen (1857-1927) utilise le terme de gène. Traducteur de Mendel en anglais, on lui doit également d'avoir donné un nom aux facteurs mendéliens : allélomorphes et d'avoir conçu les termes : homozygote et hétérozygote, ainsi que celui d'épistasie.
Allen G. Debus (dir.) (1968). World Who’s Who in Science. A Biographical Dictionary of Notable Scientists from Antiquity to the Present. Marquis-Who’s Who (Chicago) : xvi + 1855 p.
Robert Olby, « Bateson, William (1861–1926) », dans Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, (lire en ligne).
Jean-Jacques Wittezaele et Teresa Garcia, À la recherche de l'école de Palo-Alto, 1992, Le Seuil, Paris
