Kispolgári családból származott, apja varga volt. Középiskoláit Keszthelyen, Veszprémben és Sopronban, a filozófiát a pesti piaristáknál végezte, egyik itteni tanára ébresztette fel a történelem iránti érdeklődését. Tanulmányi költségeinek fedezésére a költő Orczy Lőrinc fiának tanulótársa lett, s Orczyn keresztül bekapcsolódott az irodalmi és színházi életbe. 1787-től Kassán kamarai gyakornok, majd írnok volt, valószínűleg itt lett szabadkőműves is.
Batsányi 1787-ben Kazinczy Ferenccel és Baróti Szabó Dáviddal megalapította a Magyar Museumot, első irodalmi folyóiratunkat. A radikális Batsányi és az óvatosabb Kazinczy szinte azonnal összeveszett, így a lapot a második számtól Batsányi szerkesztette. Itt jelent meg A franciaországi változásokra című híres epigrammája is, amelynek zárósora – „Vigyázó szemetek Párizsra vessétek!” – szólássá vált. Hasonló hangvételű műveiért 1793-ban állását elvesztette, a lapot is betiltották. A következő évben azzal vádolták meg, hogy részt vett a Martinovics-féle jakobinus mozgalomban, ezért letartóztatták, s bár nem találták vétkesnek, versei és a per során hirdetett elvei miatt egy év várbörtönre ítélték. 1796-ban szabadult Kufsteinből, és a bécsi „bankóhivatalhoz”, majd 1805-ben a kamarához került, ebben az évben vette feleségül Baumberg Gabriella osztrák költőnőt.
1809-ben, mikor Napóleon bevonult Bécsbe, egykori kufsteini rabtársa, Maret francia államtitkár kérésére Batsányi lektorálta (és radikálisan átfogalmazta) Napóleon magyarokhoz szóló kiáltványát, amelyben a császár szakításra hívott fel a Habsburgokkal. A franciák visszavonulásakor Batsányi Párizsba ment, ahol Maret nyugdíjat szerzett neki. Napóleon 1815-ös bukása után az osztrákok letartóztatták, egy évet ült Spielbergben. A fogságból felesége közbenjárására szabadult ki, de veszélyes elemként Linzbe száműzték. Batsányi majdnem harminc évig, 1845. május 12-én bekövetkezett haláláig élt itt szűkös anyagi körülmények között, rendőri felügyelet alatt. A Magyar Tudományos Akadémia csak 1843-ban választotta levelező tagjává (amit nem fogadott el), haláláról a közvélemény csak két évvel később értesült.
