Geboren in Brownsville, Texas, als kleinzoon van een rancher en zoon van een ingenieur. Gehuwd met Nancy Sterling en vader van twee dochters. Woonde in verschillende plaatsen in Texas, de Verenigde Staten en India. Was lid van de schrijvers- en fanclub The Turkey City Writer's Workshop, een invloedrijke groep in de sciencefictiongemeenschap.
In 1976 studeerde hij af in journalistiek en debuteerde hetzelfde jaar met het verhaal Man-Made Self. Zijn eerste roman, Involution Ocean, werd in 1977 gepubliceerd in de Discovery Series van Harlan Ellison. Hij schreef diverse verhalen en romans binnen de Shaper-Mechanist-cyclus.
Daarnaast was hij actief bij het fanzine Cheap Truth, dat een belangrijke rol speelde in de opkomst van de cyberpunkbeweging. Hij stelde de bundel Mirrorshades samen, die wordt beschouwd als een van de meest invloedrijke verzamelwerken van cyberpunk.
Samen met William Gibson schreef hij de steampunkroman The Difference Engine (1990), en zijn non-fictie werk, zoals The Hacker Crackdown (1992), heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van de technologie- en hackerbewegingen. Ook was hij betrokken bij het The Dead Media Project en de Viridian Design Movement.
Co-auteurs: William Gibson; Lewis Shiner.