אורי צבי גרינברג נולד בתאריך ט"ו תשרי התרנ"ז (22 ספטמבר 1896), בעיירה בילקמין, שבחבל גליציה אשר השתייך באותה עת לאימפריה האוסטרו–הונגרית. אורי צבי השתייך לשושלות חסידיות מיוחסות משני הוריו: אמו בת שבע לנדמן הייתה צאצאית של הרב אורי קלוגהויפט האדמו"ר מסְטְרֶלִיסְק שעל שמו נקרא בנה; אביו הרב חיים גרינברג האדמו"ר מגלינא, היה צאצא של אחד ממייסדי החסידות, רבי מאיר יחיאל מיכל מזלוטשוב. לרבי חיים ואשתו בת שבע, נולדו שבעה ילדים, שש בנות ובן יחיד, הוא אורי צבי.

אורי צבי זכה לחינוך ששילב את הלימוד היהודי מסורתי עם חשיפה לתרבות העברית והציונית החדשה. הוא גילה מגיל צעיר נטייה לכתיבה יצירתית, ופרסם את שיריו הראשונים כבר בשנת 1912, כשהיה בן 16 בלבד. עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה גויס לצבא האוסטרו–הונגרי, והשתתף במערכה בחזית הדרומית, נגד סרביה.

בתום המלחמה חזר למשפחתו, והיה עד לפוגרום שפרץ בעיר לבוב וסביבותיה, בסמוך להכרזה על מדינת פולין העצמאית. האכזריות והפתאומיות של הפוגרום שממנו ניצלו אורי צבי ומשפחתו בקושי, השפיעה באופן מכריע על חייו ויצירתו של אצ"ג. הוא השתכנע שאין עתיד ליהודים באירופה והחל לראות דרך קבע בחלומותיו חזיונות אימה בה יהודים נחנקים ונשרפים. לתחושות אלה היה גם משקל מכריע בהחלטתו לעלות לארץ–ישראל, בדצמבר 1923.

כבר בסמוך לעלייתו עשתה אישיותו ויצירתו של אצ"ג רושם עז על דמויות מובילות ביישוב, במיוחד לאחר צאת ספרו "אימה גדולה וירח" (1924), וברל כצנלסון קיבל אותו ככותב בעתון ההסתדרות "דבר". בשנותיו הראשונות היה אצ"ג קרוב לתנועת העבודה וראה בפעילות ההתיישבות שלה מלאכת קודש, כפי שבא לידי ביטוי גם ביצירתו השירית. בשנים אלה גם חיבר ופרסם מספר שירים שהיו מיועדים להופיע בספר עתידי בשם "טור מלכא" (הר המלך), ואף שהספר לא ראה אור מעולם, המונח הפך לבעל משמעות בהגותו של אצ"ג והוא אף אימץ אותו כשם משפחתו העברי, שהופיע על תעודת העיתונאי שלו. יחד עם זאת, לאורך שנות השלושים צמחה אצל אצ"ג הסתייגות גוברת מגישת תנועת העבודה של הבלגה על התפרצויות אלימות מצד הערבים – גישה אשר הוא האמין, רק מזמינה אלימות נוספת וגוברת מן הצד השני, שסופה להתפרץ במרחץ דמים.

המתח היצירתי הגובר אצל אצ"ג בתקופה זו, בא לידי ביטוי בשורה של פרסומים אשר ראו אור בזה אחר זה בשנים 1928-1929: "חזון אחד הלגיונות" (1928), אנקראון על קטב העצבון" (1928), כלפי תשעים ותשעה (מסה, 1928), "אזור מגן ונאום בן הדם" (1929) ו"כלב ביות" (1929).

חששותיו של אצ"ג התממשו באוגוסט 1929 במאורעות תרפ"ט, כאשר התנפלויות אלימות של ערבים על יהודי ירושלים הולידו פרעות שהתפשטו בכל רחבי הארץ, והפכו עד מהרה למהומות רחבות היקף ואף מעשי טרור מאורגנים. המאורעות הביאו לא רק למותם של 133 יהודים ולפציעת מאות נוספים, אלא לנטישת היהודים יישובים ושכונות בהן הייתה נוכחותם המספרית קטנה מכדי לאפשר ארגון הגנה עצמית יעילה. במספר מקומות אף לא שבו עוד היהודים לבתיהם, ביניהם הקהילות היהודיות העתיקות של חברון, עזה, שכם, ג'נין ורמלה, וכן ישובים חדשים כמו כפר אוריה וחוות חולדה, ושכונות יהודיות בירושלים כמו אשל אברהם וקריה נאמנה הסמוכות לשער שכם.

בעקבות המאורעות הבשיל הקרע של אצ"ג מתנועת העבודה, במהלך 1930 הוא החל להביע ביקורת חריפה והולכת על מדיניותה, הצטרף לתנועה הרוויזיוניסטית והחל לכתוב בביטאונה "דואר היום". עד מהרה הפך לדמות מובילה בתנועה בארץ, היה קרוב לאב"א אחימאיר וי"ה ייבן, ואף הוצב במקום השני (אחרי ז'בוטינסקי) ברשימה הרוויזיוניסטית לקונגרס הציוני ה-17.

הקרע עם תנועת העבודה הביא להחרמת אצ"ג על ידי מוסדות היישוב שנשלטו בידי ידי מפלגות השמאל, והוא נאלץ לעזוב את הארץ בשנת 1931, ולשהות בפולין משך רוב שנות ה-30 (חזר לארץ לתקופה קצרה בשנים 1936-1937). בפולין ערך את עיתון התנועה הרוויזיוניסטית "די וועלט" (העולם) וכן את העיתון "דער מומנט." הכאב שבעזיבה הכפויה את הארץ, והביקורת המחריפה שלו על מדיניות תנועת העבודה באו לידי ביטוי ביצירותיו בשנים אלה, במיוחד לאחר פרוץ המרד הערבי בארץ בשנת 1936, והתגובה הרפה של היישוב היהודי, שהולידו את השיא היצירתי שלו בתקופה זו, "ספר הקטרוג והאמונה" (1937).

בשנת 1939, שבועיים לאחר פרוץ מלחמת העולם השנייה, חזר אצ"ג לארץ, ולפעילות הציבורית, והיה מקור השראה להקמת מחתרות האצ"ל ולח"י, שהמשיכו את המאבק על שחרור הארץ בשעה שההגנה נקטה בהבלגה. בתקופה זו חש אצ"ג יותר מתמיד את ייסורי הנפש האישיים והיצירתיים של היותו כמוכיח בשער על דברים שנבעו בו אף כנגד רצונו:

"אני רוצה לכתוב דברים אחרים, אבל היד והעט פונים לדברים אחרים לגמרי. מוזר, בלתי מובן. ואני מפחד: משיחיות שקר? דברי הייעוד הם כאבנים גדולות שחוסמות את הדרך לדברים שהייתי רוצה להביע." דברים שנאמרו בחנוכה 1940 – מתוך "כמו יומן" בהוצאת בית מורשת אצ"ג.

גורל היהודים במלחמת העולם השניה, ההשמדה ההמונית ובכללה זו של כל משפחתו, גרמו לזעזוע קיומי עמוק אצל אצ"ג, שלווה ברגשות אשם על ששרד והגיע לארץ, בעוד הוריו ואחיותיו נספו בגיא ההריגה. כתוצאה מכך התפתח אצל אצ"ג מעצור כתיבה ארוך שנים, אשר נפרץ במלואו רק לאחר שקוממיות מדינת ישראל הולידה זרם חדש ומשמעותי של יצירות: בזה אחר זה הופיעו ספריו "מן החכליל ומן הכחול" (1949), "על דעת הנס הנכסף" (1950), ו"רחובות הנהר" (1951). בד בבד עם פריחה יצירתית מחודשת זו, נבחר בתחילת שנת 1949 לכהן כחבר בכנסת הראשונה מטעם תנועת החרות, ובשנת 1950, בהיותו בן 54, נשא לאשה את לוחמת הלח"י והמשוררת עליזה גורביץ (הידועה יותר בשם העט שלה עין טור מלכא), ולזוג נולדו בשנים הבאות חמישה ילדים.

למרות שבשנותיה הראשונות של המדינה עדיין סבל אצ"ג מחרם הממסדי, גם מתנגדיו הפוליטיים החריפים ביותר הכירו בגדולת יצירתו השירית, ובהדרגה קיבל הכרה רשמית במעמדו כאחד מעמודי התווך של השירה העברית. הוא זכה בפרס ביאליק לספרות יפה בשלוש שנים נפרדות (1947, 1954, 1977), בפרס ישראל לספרות יפה בשנת 1957, ובפרס ניומן לספרות יפה בשנת 1965.

בשנת 1967, בעקבות מלחמת ששת הימים, היה אורי צבי גרינברג מהחותמים על המנשר "למען ארץ ישראל השלמה" לצד נתן אלתרמן, ש"י עגנון, משה שמיר, חיים הזז, יהודה בורלא, ישראל אלדד, צבי שילוח ואישי תרבות וציבור רבים נוספים – והיה הבסיס להקמת התנועה למען ארץ השלמה.

אורי צבי גרינברג הלך לעולמו בה' באייר התשמ"א (9 מאי 1981), ונקבר בהר הזיתים.