Magritte est né à Lessines, dans le Hainaut, en 1898, fils aîné de Léopold Magritte, tailleur et marchand de textile, et Régina (née Bertinchamps), modiste jusqu'à son mariage. La famille bougera beaucoup : Lessines, Gilly, Châtelet, Charleroi, Châtelet, Charleroi encore ou son éduction ainsi que celle de ses frères, sera confiée à sa grand-mère et des gouvernantes.
Le 12 Mars 1912, sa mère se suicide en se noyant dans la Sambre. Ce n'était pas sa première tentative de se donner la mort, et suite à plusieurs d'entre elles, son mari Léopold s'était résolu à l'enfermer dans sa chambre. Après s'être échappé et avait disparu plusieurs jours, elle est découverte plus bas dans la rivière voisine. Magritte, 13 ans, aurait été présent lorsque son corps a été retiré des eaux, sa robe recouvrant son visage. Cette image aura été suggéré comme la source de plusieurs oeuvres de Magritte en 1927-1928 représentant des personnes dont les visages sont masqués par un drap. Magritte se défendra cependant toute sa vie de toute lecture psychologique et analytique de son œuvre.
Sa carrière d'artiste démarre jeune : il commence ses premières leçons de dessin en 1910. Les premières peintures de Magritte, qui datent d'environ 1915, étaient de style impressionniste. De 1916 à 1918, il étudie à l'Académie Royale des Beaux-Arts de Bruxelles, avec Montald Constant, mais y trouve l'instruction sans intérêt. Les tableaux qu'il a produits au cours des années 1918-1924 ont été influencés par le futurisme et le cubisme pratiqué par Metzinger. On trouve beaucoup de nus féminins.
En 1922, Magritte épouse Georgette Berger, qu'il connaissait déjà depuis son enfance et une foire à Char en 1913. De Décembre 1920 à Septembre 1921, Magritte sert dans l'infanterie belge en Flandres, à Beverloo. En 1922-1923, il travaille comme dessinateur dans l'usine de papier peint Peters-Lacroix avec le peintre Victor Servranckx, il dessine également des affiches et des publicités jusqu'en 1926, quand un contrat avec la Galerie Le Centaure de Bruxelles lui offre alors la possibilité de peindre à plein temps.
Magritte rencontre E. L. T. Mesens en 1920 et Camille Goemans et Marcel Lecomte en 1924, qui l’introduisent dans le milieu dada. Le groupe Surréaliste de Bruxelles s'ébauche dès 1924 avec le rapprochement de Nougé, Goemans et Lecomte, avec Mesens et Magritte, puis de Louis Scutenaire et Irène Hamoir en 1926. Il doit alors à Lecomte, ou selon Scutenaire à Mesens, sa plus grande émotion artistique : la découverte d’une reproduction du Chant d’amour de Giorgio De Chirico (1914). « Mes yeux ont vu la pensée pour la première fois », écrira-t-il en se souvenant de cette révélation.
En 1926, Magritte réalise sa première peinture surréaliste, Le Jockey perdu, et tient sa première exposition à Bruxelles en 1927. Les critiques sont unanimement mauvaises... Déprimé, il s'installe à Paris où il se lie d'amitié avec André Breton, et rencontre les surréalistes (Paul Éluard, Max Ernst, Salvador Dalí), participe à leurs activités et expose à la galerie Goemans .
La Galerie la Centaure ferme fin de 1929, mettant fin aux revenus de Magritte. N'ayant pas eu plus de succès à Paris et suite à sa brouille avec Breton, Magritte est retourné à Bruxelles en 1930 et reprend le travail dans la publicité (qu'il appelait ses travaux imbéciles). Son frère, Paul, et lui créent une agence qui lui assure un revenu décent. Il présente en 1931 une exposition organisée par Mesens, avec une préface de Nougé. Il adhère l'année suivante au Parti communiste belge et rencontre Paul Colinet. Magritte expose en 1933 au Palais des Beaux-Arts de Bruxelles et dessine en 1934 Le Viol pour la couverture de Qu'est-ce que le surréalisme ? d'André Breton. Il réalise en 1936 sa première exposition à New York, à la galerie Julien Levy, fait la connaissance l'année suivante de Marcel Mariën et séjourne à Londres où il expose en 1938 à la London gallery de Mesens.
Pendant l'occupation de la Belgique lors la Seconde Guerre mondiale, il reste à Bruxelles. Il a adopte brièvement un style coloré en 1943-44, intermède connu comme sa «période Renoir », en réaction à son sentiment d'aliénation lors de ce temps d'occupation de la Belgique. En 1946, renonçant à la violence et au pessimisme de ses travaux antérieurs, il signe le manifeste du « Surréalisme en plein soleil ».
En 1948, pour sa première exposition personnelle à la Galerie du Faubourg à Paris, Magritte peint en six semaines une quarantaine de tableaux et de gouaches dans un style Fauve provocateur et grossier, ce sera sa « Période Vache », dont aucune œuvre ne sera vendue à Paris. Irène Hamoir léguera ces œuvres au Musée de Bruxelles. Pendant ce temps, Magritte subvient à ses besoins en produisant de faux Picasso, Braque et Chirico à l'initiative de son frère Paul Magritte et de son compatriote surréaliste Marcel Mariën, à qui était dévolue la tâche de vendre ces contrefaçons. À la fin de 1948, il revient au style et aux thèmes de son art surréaliste d'avant-guerre.
Magritte rencontre Alexander Iolas en 1946. Celui-ci, conscient de la demande pour l'art Surréaliste aux USA, rentre en contact avec Magritte. Très vite, Magritte expose à la Hugo Gallery de New York en 1947 et Iolas deviendra son agent jusqu'au décés de l'artiste, lui achetant la totalité de sa production (ou de ce que Magritte n'anti-date pas pour se passer de ses services!). Les expositions se succèdent, consacrant l'artiste au cours des années 50 et 60.
De 1952 à 1953, Magritte réalise Le Domaine enchanté, huit panneaux pour la décoration murale du casino de Knokke.
Magritte meurt d'un cancer du pancréas le 15 Août 1967 dans son propre lit, âgé de 68 ans, et est enterré dans le cimetière de Schaerbeek à Bruxelles.
L'intérêt populaire pour l'œuvre de Magritte a considérablement augmenté dans les années 1960, et son imagerie a influencé l'art pop, minimaliste et conceptuel.