Походив із давнього аристократичного роду. Народився в південно-французькому місті Альбі. У 14 років зламав обидві ноги і назавжди залишився калікою (через генетичне захворювання — батько й мати доводилися один одному двоюрідним братом і сестрою — ноги перестали рости), тому він вирішив присвятити себе живопису. Надихався мистецтвом імпресіоністів і японськими гравюрами.
Батьки Анрі, граф Альфонс Шарль де Тулуз-Лотрек-Монфа та графиня Адель Тап'є де Селейран, розлучилися після смерті молодшого сина Рішара в 1868 році. Після розлучення батьків Анрі жив в маєтку Шато-дю-Боск і в маєтку Селейранів недалеко від Нарбонна, де навчався верховій їзді, латині і грецькій мові.
У 1882 році приїхав до Парижа, а в 1884 —облаштувався на Монмартрі, де прожив до кінця своїх днів.
Вчився (у Л. Бонна в 1882 і Ф. Кормона з 1883) і працював у Парижі; відчував вплив Едґара Деґа і японської гравюри. Основна тема творчості Тулуз-Лотрека — розваги і побут паризької богеми і «дна», які він відтворює без моралізування, але з властивою йому хворобливою гостротою спостереження, часто з їдкою іронією, майстерно передаючи гротескову динаміку ніби випадково вихоплених з потоку життя мізансцен, характерність поз і жестів. Одним із перших усерйоз зайнявся малюванням афіш. У своїх роботах часто малював повій і життя монмартрських кабаре. Важливе місце в його картинах посідають танцівниця Ла Гулю («Ненажера») — виконавиця кадрилі, Жанна Авріль, клоунеса Ша-Ю-Као, співачка Іветта Гільбер.
Суто індивідуальній манері Анрі де Тулуз-Лотрека властиві узагальнений, гнучкий і ламкий малюнок, довгі вібруючі мазки, холодна гамма, відтінена крупними, яскравими барвистими плямами. Прекрасна майстерність особливо яскраво виявилася в літографованих театральних афішах Тулуз-Лотрека з їхнім графічно-гострим лаконізмом, декоративною показовістю кольору, химерно-гнучким малюнком.
Залишив після себе безліч чудових полотен. Помер у родовому замку на руках матері, не доживши до 37 років.
Проблеми зі здоров'ям
Тулуз-Лотрек хворів на рідкісну спадкову хворобу пікнодизостоз[it], що незворотне вплинуло на розвиток його скелета, зробивши його кістки дуже ламкими. У 1878—1879 Тулуз-Лотрек переніс переломи обох стегон, наслідком чого стала неможливість вирости вище 152 см — його тулуб був нормального розміру, проте ноги були дуже короткими. Окрім того, у Тулуз-Лотрека був сигматизм[en] і внаслідок цього він не міг правильно вимовляти шиплячі та свистячі звуки. Згодом хворів на алкоголізм, а згодом на сифіліс.