1959年10月31日，斯蒂芬森出生于美國的馬里蘭州，他父親是電子工程學教授，他祖父則是物理學教授，在家庭的影響下，史蒂芬森不僅對物理學和地理學產(chǎn)生了興趣，而且做過計算機的編程員，廣泛深入地了解了電腦網(wǎng)絡(luò)和黑客生活，從而激發(fā)了他以后的成名創(chuàng)作。

1960年，他們家搬遷到伊利諾伊州。

1966年，他們家搬遷到艾奧瓦州。

1977年，斯蒂芬森在艾奧瓦州的一所高中畢業(yè)。 高中畢業(yè)后，斯蒂芬森考入波士頓大學，他在大學里主修物理學和地理學，專門研究大型機械。 

1981年，斯蒂芬森拿到了地理學和物理學的學位。

1984年，史蒂芬森在二十五歲那年出版了第一本小說《大學》（The Big U），正如許多剛離開大學的新手作家一樣，他的處女作也是直接描寫校園生活的諷刺文學，就近取材于他就讀的波士頓大學。不過，這本小說在當時沒有得到多少回應。

1988年，史蒂芬森出版了自己的第二本小說，也就是本期雜志所刊登的《佐迪亞克》（Zoidac），這是一部環(huán)保驚險小說，背景也同樣設(shè)定在波士頓，它為作者帶來了更多的贊譽，然而史蒂芬森真正上升到杰出作家的行列，還是上世紀九十年代初以后的事。

1992年，史蒂芬森迄今為止最重要的作品，也是奠定他賽伯朋克宗師地位的大作——《雪崩》閃亮登場。書名《雪崩》，乃是指一種病毒，該病毒不僅可以能在未來世界的網(wǎng)絡(luò)上傳播，還能同時在現(xiàn)實生活中擴散，造成系統(tǒng)崩潰和頭腦失靈，主人公所面對的正是這一恐怖危機。其實，在這本小說之前，威廉·吉布森（William Gibson）的《神經(jīng)漫游者》（Neuromancer，1984年）和帕特·卡蒂根（Pat Cadigan）的《合成人》（Synners，1991年）已經(jīng)開辟了賽伯朋克小說的天地，《雪崩》的偉大之處在于，它直接創(chuàng)造了“虛擬實境”（Metaverse）這一概念，“虛擬實境”并非以往想象中扁平的互聯(lián)網(wǎng)，而是和社會高度聯(lián)系的三維數(shù)字空間，與現(xiàn)實世界平行，在現(xiàn)實世界中地理位置彼此隔絕的人們可以通過各自的“化身”，來互相交流娛樂——事實上，在如今的網(wǎng)絡(luò)游戲和虛擬人生等軟件中，他的預言業(yè)已得到了部分實現(xiàn)。此外，《雪崩》還融合發(fā)展了史蒂芬森在前兩部小說中展現(xiàn)的科技驚險和黑色幽默的寫法，采用古代閃米特的傳說為大背景，給賽伯朋克流小說注入了活力。在當時，這本小說造就了空前的轟動，引發(fā)了賽伯朋克流的閱讀與創(chuàng)作熱潮。

從此以后，直到現(xiàn)在，史蒂芬森找到了屬于自己的創(chuàng)作模式，他的作家生涯也隨之進入了黃金期，幾乎每四年便會推出一本廣受好評的大作，而最近由于寫得順手，他的創(chuàng)作速度似乎還變得越來越快。這些小說主要包括：《鉆石時代》（The Diamond Age，1995年），描繪了神奇的納米技術(shù)和電子書高度發(fā)達的未來，在那個社會里，維多利亞文化得以復活，該書獲得了1996年雨果長篇大獎；《編碼寶典》（Cryptonomicon），這是本長達1000多頁的厚書，以破譯數(shù)據(jù)密碼為中心線索，結(jié)合歷史小說和科技驚險小說的元素，從第二次世界大戰(zhàn)破譯納粹密碼的“布萊切利公園”（Bletchley Park）一直講到現(xiàn)代在東南亞建立的“信息天堂”（data haven）；《巴洛克記》（The Baroque Cycle），該系列包括《怪人》（Quicksilver，2003年）、《混淆》（The Confusion，2004年）和《世界系統(tǒng)》（The System of the World，2004年）三本書，這三本都是歷史科幻小說，作為《編碼寶典》的前傳，戲劇性地講述了數(shù)學等科技的發(fā)展史，并向讀者傳達了一個永恒的真理，即科學不可逆轉(zhuǎn)地改變了整個世界。作為公認的大師，他的上述書籍均被翻譯為了多種文字。

在寫作上，史蒂芬森帶有后現(xiàn)代風格，語言活潑而富于黑色幽默，同時充滿了驚險刺激的抓人情節(jié)，自《佐迪亞克》開始，這就是他的招牌絕技。另外，他還在小說中混入了大量歷史、人類學、語言學、考古學、宗教、計算機、政治、哲學和地理的內(nèi)容，形成一個亦幻亦真的世界，其風格鮮明，和其他賽伯朋克作家區(qū)別開來。1999年美國《時代》周刊評選出50位數(shù)字英雄，列舉當今世界技術(shù)創(chuàng)新上的杰出人物，40歲的尼爾·史蒂芬森入選其中，其理由是他的書塑造和影響了整整一批IT人。

1998年3月，《審理雜志》推出“最后審判日：100本你今生必看的書”的評選，評出世界上100本最佳科幻－奇幻小說，《雪崩》作為他的成名作，赫然在列，同時，《雪崩》也入選了亞馬遜網(wǎng)上書店選出的“20世紀最好的20本科幻和奇幻小說”和《商業(yè)2.0》雜志推出的“每位CEO必讀的偉大書籍”。

《大學》（The Big U；1984年）

《佐迪亞克》（Zoidac；1988年）

《雪崩》（Snow Crash；1992年）

《鉆石時代》（The Diamond Age，1995年）

《編碼寶典》（Cryptonomicon；1996年）

《怪人》（Quicksilver；2003年）

《混淆》（The Confusion；2004年）

《世界系統(tǒng)》（The System of the World；2004年

2016年，尼爾·史蒂芬森小說作品《七夏娃》將被Skydance影業(yè)搬上大銀幕，著名導演朗·霍華德（Ron Howard）將和他《阿波羅十三》的原班人馬共同打造這部太空史詩，而他的“想象娛樂”（Imagine Entertainment）公司也將參與制作。