Bourgeois nació el 25 de diciembre de 1911 en París, Francia y fue la tercera de los cuatro hijos de Josephine Fauriaux y Louis Bourgeois.  Sus padres trabajaban juntos en una galería especializada en tapices antiguos. 

Cuando Louise tenía 13 años se entera de que su padre había tenido multiples amantes, incluyendo a su propia maestra y niñeas. De acuerdo a Bourgeois, su madre Josephine, "una persona inteligente, paciente y calculadora" estaba al tanto de la infidelidad de su esposo, pero le era más fácil ignorar el asunto. Bourgeois, considerada una pequeña niña alerta, almacenaba sus memorias en diarios. La infidelidad de su padre la marcó durante toda su vida, pudiendo dar vida a creaciones y transformaciones internas a través de su propio arte.  

En la década de 1940, después de haberse mudado a Nueva York con su esposo, Robert Goldwater, se inclinó por la escultura. Reconocida como fundadora del Arte Confesional,  sus trabajos hacen referencia a la figura humana, y sus fragmentos, expresando temas como la traición, la ansiedad y la soledad. Su trabajo era puramente autobiográfico y estaba inspirado en su trauma de la infancia causado por el descubrimiento del amorío entre su padre y su niñera.
 

Para la década del 70´, Bourgeois estaba rodeada de activistas, volviéndose parte de The Fight Censorship Group, un grupo feminista fundado por Anita Steckel. Durante toda esa década el grupo defendió el uso de imágenes sexuales en el arte. 

Desde 1980 y hasta que finalizó su vida contó con la colaboración del comisario artístico Jerry Gorovoy, que actuó como su mánager. La artista se dedicó desde entonces a crear obras de creciente poder transgresor, fuertemente influenciada por el feminismo y por nuevos materiales. Consiguió el reconocimiento internacional al celebrar su primera retrospectiva, comisariada por Deborah Wye, en 1982, en el Museo de Arte Moderno de Nueva York. Hasta entonces, había sido una figura periférica en el arte, cuyo trabajo era más admirado que aclamado. Bourgeois, dejó entrever en una entrevista por aquellos años que a toda su obra tenía un gran tinte autobiográfico, reviviendo obsesivamente, a través del arte, su trauma infantil de descubrir que su niñera era también amante de su padre. 

Bourgeois tuvo otra retrospectiva en 1989 en Documenta 9 en Kassel, Alemania.13 Representó a EE. UU. en la Bienal de Venecia (1993). Sus últimas obras, realizadas en su taller de Nueva York, exploraron las posibilidades más sorprendentes del montaje monumental, como en Spider (1992) y Maman, una araña en bronce de 10 metros de altura que se expuso en 2004 en el Museo Guggenheim de Bilbao. Obtuvo varios premios: Gran Prix de Escultura del Ministerio de Cultura francés (1991), León de Oro de la Bienal de Venecia, Premio de la Asociación Japonesa de Arte (1999), Premio Aragón-Goya (2008). En 1993, cuando la Royal Academy realizó su encuesta acerca del arte estadounidense en el siglo XX, los organizadores no consideraron que el trabajo de Bourgeois tuviera importancia significativa como para incluirla en la encuesta.5 Sin embargo, esta encuesta fue criticada por haber omitido a varios artistas, con el comentario de un crítico que dijo que "secciones completas del mejor arte estadounidense habían sido eliminadas" haciendo énfasis en que muy pocas mujeres fueron incluidas.17 En el 2000 su trabajo fue seleccionado para ser expuestos en la apertura del Tate Modern en Londres.13 En 2001, expuso en el Guggenheim Hermitage Museum.

En el 2010, el último año de su vida, Bourgeois utilizó su arte para hablar a favor de la igualdad para las lesbianas, gays, bisexuales y transgénero (LGBT). Creó la pieza I do, que muestra dos flores creciendo de un solo tallo, para beneficiar a la organización sin fines de lucro Freedom to Marry, que apoyaba el matrimonio homosexual. Bourgeois dijo que "todos deberían tener el derecho a casarse. Hacer un compromiso de amar a alguien para siempre es algo hermoso." Bourgeois actuó como activista a favor de la igualdad LGBT, creando piezas para la organización activista contra el sida, ACT UP en 1993.  

En el 2011 uno de sus trabajos titulado Araña, se vendió por $10.7 millones de dólares, nuevo récord para una obra en subasta y el precio más alto pagado por el trabajo de una mujer.