On sait peu de choses de sa jeunesse. Né à Rocky Mount en Caroline du nord, sa famille déménage à New York peu après. Il commence le piano à 6 ans, et bien qu'il ait pris quelques cours, il est considéré comme un autodidacte. À 12 ans, il accompagne à l'harmonium sa mère qui chante dans l'église baptiste de son quartier. À 17 ans, il participe à la tournée d'un évangéliste.

Thelonious Monk à Montréal en 1967Il commence ensuite à trouver du travail comme musicien de jazz ; il apparaît sur des enregistrements de Jerry Newman réalisés autour de 1941 au Minton's Playhouse, un club de Harlem, où Monk a été engagé comme pianiste. Son style très personnel fait sensation, et attire les grands de l'époque, comme Dizzy Gillespie, Bud Powell ou Charlie Parker. En 1944, Monk enregistre en studio pour la première fois avec le quartette de Coleman Hawkins. Il se marie avec Nellie Smith en 1947, la même année où il enregistre pour la première fois sous son nom.

Monk a fait de nombreuses tournées et enregistrements dans les années 1950 et 1960, mais a disparu de la scène au début des années 1970. Son dernier enregistrement date de novembre 1971 et il est rarement monté en scène pendant la dernière décennie de sa vie.

Il est mort en 1982 chez Pannonica de Koenigswarter et a été enterré au cimetière Ferncliff à Hartsdale, New York. Après sa mort, sa musique a été redécouverte par un public plus large et il est maintenant considéré aux côtés de Miles Davis, John Coltrane et d'autres comme une figure majeure de l'histoire du jazz