Уильям Брэдли Питт родился в городе Шауни (США, штат Оклахома), вырос в очень религиозной американской семье. Его отец, Уильям Питт, работал менеджером в компании, занимавшейся грузоперевозками, мать, Джейн Этта Хиллхаус, — преподавателем в местной школе. Он, его брат Дуг Питт и сестра Джулия Питт, росли в Спрингфилде, штат Миссури, куда семья переехала вскоре после его рождения. В школе Питт занимался спортом, состоял в дебатном клубе, музыкальной секции и участвовал в студенческом самоуправлении. После школы Уильям поступил в университет Миссури — Колумбия, где изучал журналистику и рекламное дело. Однако после окончания университета по профессии работать он не пошёл, а отправился в Голливуд с целью начать актёрскую карьеру. Там он сменил своё имя на «Брэд Питт», но число предлагаемых ему ролей от этого не увеличилось.

На съёмках триллера «Семь» в 1995 году Брэд сошёлся с Гвинет Пэлтроу, которая по фильму играла его жену, и у них завязался продолжительный роман. Однако, когда уже стали поговаривать o грядущей свадьбе возлюбленных (помолвка состоялась в декабре 1996 года), они совершенно неожиданно заявили o разрыве отношений (в июне 1997 года). Всё прошло без скандала, без обвинений в адрес друг друга и без каких-либо объяснений причин расставания.

Питт женился на актрисе Дженнифер Энистон 29 июля 2000 года. Они расстались 25 марта 2005 года после пяти лет совместной жизни. Их брак был официально расторгнут 2 октября 2005 года. Ходили слухи о том, что причиной расставания было нежелание Энистон иметь детей от Питта, однако сама Энистон это опровергает. Ещё до оформления развода у Брэда начались отношения с его партнершей по фильму «Мистер и миссис Смит» Анджелиной Джоли. После долгих опровержений 11 января 2006 года пара подтвердила свои отношения, заявив, что Джоли ждёт ребёнка от Питта.

27 мая 2006 года в Намибии у пары родилась дочь Шайло Нувель, а 12 июля 2008 года во Франции двойня — мальчик Нокс Леон и девочка Вивьен Маршелин. Все биологические дети Питта и Джоли появились на свет посредством кесарева сечения. Кроме этого, Брэд усыновил всех приёмных детей Анджелины. Сейчас у них шестеро детей: сыновья Мэддокс Шиван, Пакс Тьен и Нокс Леон; дочери Захара Марли, Шайло Нувель и Вивьен Маршелин. Все носят фамилию Джоли-Питт.