Родился 22 октября (3 ноября) 1887 в Воронеже в семье техника-мастера на химических заводах. С раннего детства писал стихи.

В 1902 вместе с семьей переехал в Петербург, где случай помог ему познакомиться с В.В.Стасовым, а через него с Ф.И.Шаляпиным и М.Горьким, принявшими горячее участие в судьбе талантливого мальчика.

Хлопотами Стасова Маршак, сын еврея из черты оседлости, был определен в гимназию; впоследствии Горький поселил его у своей жены, Е.П.Пешковой, в Ялте (1904-1906), где Маршак продолжал учебу на средства Горького и Шаляпина.

С 1907, вернувшись в Петербург, начал выступать в одном из популярнейших журналов Серебряного века — "Сатириконе". В 1912-1915 жил в Англии, слушал лекции на филологическом факультете Лондонского университета (1913-1914); в 1915-1917 в журналах "Северные записки", "Русская мысль" и др. изданиях опубликовал свои первые переводы (стихи Р.Бернса, У.Блейка, У.Вордсворта, английские и шотландские народные баллады).

Вернувшись в Россию, участвовал в организации помощи малолетним сиротам и беженцам — жертвам Первой мировой войны. Летом 1917 в Екатеринодаре (Краснодар) организовал и возглавил "Детский городок" — комплекс детских учреждений (школа, библиотека, мастерские и т.п.), включавший в себя и один из первых советских театров юного зрителя. Для него Маршак и поэтесса Е.И.Васильева (Дмитриева; псевдоним — Черубина де Габриак) писали пьесы-сказки (совместный сборник  "Театр для детей", 1922).

В 1922 переехал в Петроград, где стал заведующим литературно-репертуарной частью Театра юных зрителей, а вскоре начали выходить стихотворные книжки Маршака, мгновенно завоевавшие любовь маленьких читателей: "Детки в клетке", "Пожар", "Сказка о глупом мышонке" (все 1923), "Цирк", "Мороженое", "Вчера и сегодня" (все 1925), "Багаж" (1926), "Пудель", "Почта" (обе 1927), "Вот какой рассеянный" (1930) и др.

В игрушечный мир дореволюционной детской литературы Маршак (как и К.И.Чуковский и Д.И.Хармс) ввел живые и узнаваемые, обаятельные и забавные, фантазийные и поучительные образы людей, взрослых и маленьких, зверей, птиц, вещей, попадающих в самые разнообразные ситуации, вызывающие смех, сочувствие, понимание, недоверие — целый спектр чувств, в основу которых писатель ненавязчиво и тонко кладет назидание, наставляющее без принуждения и скуки.

Жанровое разнообразие поэзии Маршака (маленькая стихотворная новелла, баллада, загадка, сценка, песенка, сказка и присказка, считалка) сочеталось с удивительной легкостью, органическим изяществом, виртуозной простотой стиха, определенностью композиции, четкостью музыкального ритма, смысловой насыщенностью текста, мудрого для взрослых и понятного детям. Неслучайно многие строки Маршака — стихи, по выражению Чуковского, "алмазной чеканки" — вошли в культурный обиход россиян как пословицы, поговорки и афоризмы.

В 1924-1925 Маршак был редактором журнала "Новый Робинзон", в котором впервые стали печататься Б.С.Житков, М.Ильин (брат Маршака), В.В.Бианки, Е.Л.Шварц и др. будущие классики отечественной детской литературы.

В 1924-1934, возглавляя Детский отдел Госиздата, Маршак ввел в детскую литературу не менее ярких Л.Пантелеева, Г.Г.Белых, Хармса, А.И.Введенского и др. Вполне заслуженно Горький еще в начале 1930-х годов назвал Маршака "основоположником детской литературы у нас".

В 1937 Маршак переехал в Москву, продолжая писать стихи для детей и переводить на русский язык английскую поэзию. В "детских" произведениях поэт не боится затрагивать и производственные, и мировоззренческие, и серьезные морально-психологические, и политические проблемы, искусно, остроумно, даже весело расширяя границы мира юных читателей ("Мастер-ломастер", "Война с Днепром", "Мистер Твистер", "Рассказ о неизвестном герое" и др.).

В годы Великой Отечественной войны Маршак выступал с сатирическими текстами на газетных полосах ("Юный Фриц, или Экзамен на аттестат "зверости"; по его мотивам — киносценарий "Юный Фриц, или Сентиментальное воспитание", 1942-1943; одноим. к/ф Г.А.Козинцева), во фронтовых листовках и агитационных плакатах (в т.ч. составлял подписи к рисункам Кукрыниксов).

В то же время в стихах Маршака военных и послевоенных лет усиливается лирическое начало, углубляется психологизм, появляется пейзаж — без утраты светлого, жизнерадостного, "детского" мироощущения (сборники "Почта военная", 1944; "Разноцветная книга", "Быль-небылица", оба 1947; "Круглый год", 1948; "Тихая сказка", 1956; "Вакса-Клякса", "Угомон", оба 1958; энциклопедия в стихах "Веселое путешествие от А до Я", 1953, и др.). Особенно это ощутимо во "взрослых" стихах Маршака, над которыми он начал интенсивно работать в эти годы, и в его переводах (кроме вышеназванных авторов, Дж.Г.Байрон, Д.Китс, Р.Киплинг, Р.Стивенсон, Р.Браунинг, Э.Лира, Г.Гейне, Дж.Родари и др., в т.ч. украинские, белорусские, армянские и др. иноязычные поэты).

Целую эпоху в отечественной словесности составили его переводы 154-х сонетов У.Шекспира.

В 1962 вышла книга "Избранной лирики" Маршака, за которую он получил  Ленинскую премию в 1963, куда вошли, в числе прочего, "лирические эпиграммы", как их называл сам поэт, — афористичные четверостишия и двустишия, аккумулирующие в чеканных и мелодичных строфах глубокую, ироничную, жизнелюбивую мудрость их автора.

Шедеврами многогранного творчества Маршака являются и его лирические эпиграммы, и философские раздумья, и послания, и элегии, и пейзажная лирика, и раздумья о поэтическом творчестве.

Долговременную славу принесли Маршаку и его пьесы-сказки, до сих пор не покидающие ни театральных подмостков, ни радиомикрофона, ни теле- и киноэкрана ("Кошкин дом", 1922; "Двенадцать месяцев", 1943, 2-я ред. 1962; "Горя бояться — счастья не видать", 1922, 1954; "Умные вещи", 1940, 1964).

Важной стороной деятельности Маршака была его мемуаристика и литературная критика (автобиографическая повесть "В начале жизни. Страницы воспоминаний", 1960; сборник статей о литературном мастерстве, заметок и воспоминаний "Воспитание словом", 1961), а также постоянное общение с коллегами по поэтическому цеху, в т.ч. начинающими (с ними Маршак был не только доброжелателен, но и предельно откровенен, называя, по свидетельству очевидцев, дурные стихи "дурными поступками").

Общепризнанный, читаемый и любимый классик отечественной литературы ХХ в., Маршак был удостоен самых высоких наград (кроме Ленинской премии в 1963 году, он получил Государственные премии в 1942, 1946, 1949, 1951 годах).

Свидетельством широты и мощи его таланта стал венок из вереска, присланный на его похороны из Шотландии, с родины Бернса, свежую и естественную лирику которого поэт сделал фактом русской литературы. Стихи самого Маршака переведены на многие языки народов мира.

Умер Маршак в Москве 4 июля 1964.