T-Bone Burnett è nato con il nome di Joseph Henry Burnett il 14 gennaio del 1948 a St. Louis, nel Missouri. E' cresciuto a Fort Worth, in Texas, dove ha iniziato ad incidere dischi nel 1965, producendo band texane di blues, country, rock and roll e, talvolta, anche se stesso. Attualmente, vive e lavora a Los Angeles come produttore e musicista. Nel 1975, ha partecipato al Rolling Thunder Review con Bob Dylan prima di formare il suo gruppo, gli Alpha Band, con altri partecipanti dello stesso tour. Burnett ha proseguito la carriera solista alla fine degli anni settanta e ha inciso numerosi album acclamati dalla critica (tra cui Criminal Under My Own Hat, nominato ai Grammy Awards nel 1992) e usciti con il suo nome.
Negli ultimi nove anni, ha scritto le musiche per due opere teatrali di Sam Shepard, Tooth of Crime e The Late Henry Moss, mentre recentemente ha composto le musiche per la produzione dell'opera di Bertolt Brecht Madre Coraggio e i suoi figli (Mother Courage and Her Children) portata in scena dalla Chicago's Steppenwolf Theatre Company.
Produttore prolifico e versatile, T Bone Burnett ha prodotto dei dischi di grande successo per artisti come Sam Phillips, Elvis Costello, Roy Orbison, i Counting Crows, i Wallflowers e Gillian Welch. E' stato il regista responsabile delle musiche per il film concerto Roy Orbison and Friends: Black and White Night, che vedeva in scena Orbison e una band di all-star composta da Bruce Springsteen, Elvis Costello, Tom Waits, Bonnie Raitt, Burnett e molti altri.
Burnett si è recentemente aggiudicato un Grammy per il suo lavoro sulla colonna sonora del fortunato film L'amore brucia l'anima - Walk the Line (Walk the Line), del quale ha anche composto le musiche originali. Burnett ha vinto quattro Grammy, tra cui quello di Produttore dell'anno, per la pellicola dei fratelli Coen Fratello, dove sei? (O Brother, Where Art Thou?) e il relativo documentario Down From the Mountain. Si è anche aggiudicato un Grammy per aver prodotto l'album di Tony Bennett e K.D. Lang A Wonderful World. Ha ricevuto una candidatura all'Oscar® per la miglior canzone originale (con Elvis Costello) per Scarlet Tide, interpretata da Allison Krauss, che fa parte dell'acclamata colonna sonora di Ritorno a Cold Mountain (Cold Mountain), pellicola diretta da Anthony Minghella. Ha scritto e composto tre canzoni per Non bussare alla mia porta -Don't Come Knocking (Don't Come Knockin') di Wim Wenders. Inoltre, ha collaborato con Elvis Costello alla pellicola di Steve Zaillian Tutti gli uomini del re (All The King's Men).
Nel 2002, Burnett, assieme ai realizzatori vincitori di un Academy Award Joel e Ethan Coen ha creato la DMZ Records, una compagnia associata alla Columbia Records, e ha prodotto le prime uscite della neonata etichetta: un nuovo album del leggendario musicista bluegrass Ralph Stanley e la colonna sonora de I sublimi segreti delle Ya-Ya Sisters (Divine Secrets of the Ya-Ya Sisterhood). La DMZ ha in seguito pubblicato diverse colonne sonore molto apprezzate dalla critica, con la produzione o la produzione esecutiva di Burnett, tra cui Ritorno a Cold Mountain, A Mighty Wind, Crossing Jordan e The Ladykillers, che nel 2004 ha visto riuniti Burnett con i fratelli Coen per la prima volta dopo Fratello, dove sei?
Ha conquistato un quinto Grammy nel 2003 per la produzione di A Wonderful World di Tony Bennett e k.d. lang.
Inoltre, ha scritto la colonna sonora e alcune canzoni per la pellicola di Wim Wenders e Sam Shepard, Non bussare alla mia porta (Don't Come Knocking), collaborando con Bono, Andrea Corrs e Cassandra Wilson, disco uscito nella primavera del 2006. Recentemente, è stato Produttore musicale esecutivo dell'acclamato biopic di Johnny Cash, Quando l'amore brucia l'anima (Walk The Line), oltre ad aver prodotto la colonna sonora diventata disco di platino e aver composto le musiche. Questo lavoro gli è anche valso un'ulteriore candidatura ai BAFTA nel 2006.