Figlio di William "Billy" e di Rhoda Walker, ha una sorella maggiore, Paula (nata nel 1959). A causa del lavoro del padre, rappresentante commerciale della Guinness, si è trasferito più volte con la famiglia: è vissuto a Tramore, quindi a Waterford e a Kilkenny prima di stabilirsi definitivamente a Bandon. Membro della Chiesa d'Irlanda, ha dichiarato di essersi sentito isolato in un Paese dove la maggioranza della popolazione è cattolica.[2]
Dopo aver frequentato la Bandon Grammar School, si è iscritto all'University College Cork per studiare inglese e francese, ma non ha completato gli studi a causa di un esaurimento nervoso.[3] Nel 2013 riceverà la laurea honoris causa dalla stessa istituzione.[4]
Televisione
Negli anni '90 inizia a lavorare come comico esibendosi in varie stand-up comedy, avendo modo di apparire su varie reti televisive e di diventare presto una presenza stabile sul piccolo schermo in Gran Bretagna.[5] Nel 1998 ottiene il suo primo programma televisivo come conduttore principale, So Graham Norton, che va in onda per 4 anni sul canale televisivo Channel 4.[6] Nel biennio 2002-2003 conduce il programma V Graham Norton sulla medesima rete televisiva e viene inserito nella lista dei "1000 comici britannici più divertenti di sempre" dal The Obsever.[7]
Nel 2004 conduce The Graham Norton Effect su Comedy Central, mentre dal 2005 si trasferisce stabilmente su BBC conducendo due programmi diversi in un anno: la trasmissione comica Graham Norton's Bigger Picture e il talent show di ballo Strictly Dance Fever. A partire dal 2007 conduce The Graham Norton Show: divenuto subito talk show di grande successo, la trasmissione va in onda per i primi due anni su BBC Two, per poi essere trasferita su BBC One. A partire dal 2010 la trasmissione occupa stabilmente la fascia del venerdì sera.[8] Dal 2011 conduce stabilmente un altro programma eponimo, Would You Rather...? with Graham Norton.
È dichiaratamente gay fin dagli anni '90.[11] Ha avuto una relazione con la nota drag queenTina Burner,[12] dichiarando inoltre di aver avuto altre relazioni con persone che hanno tuttavia risentito dell'attenzione pubblica destata dalla sua notorietà.[13]
Nel 1989 ha subito un'aggressione fisica molto grave, in seguito alla quale ha rischiato la morte.[14] Norton ha tuttavia escluso che ci fosse una matrice omofobica nell'attacco.[15]