Антверпене, в семье богатого торговца тканями Франса ван Дейка. В
1609 в 10-летнем возрасте его отдают в мастерскую известного живописца Хендрика ван Балена, писавшего картины на мифологические темы. С 1615 г. у ван Дейка уже имелась собственная мастерская.Ван Дейк рано проявил себя мастером портрета и живописи на религиозные и мифологические сюжеты. С 1618 по 1620 г. он работал в мастерской Рубенса.
В конце 1620 — начале 1621 г. ван Дейк работал при дворе английского короля Якова I, но затем вернулся в Антверпен. Некоторое время жил в Италии, в основном, в Генуе.
С 1632 г. живописец снова жил в Лондоне, работая придворным художником Карла I. В 1632 г. король посвятил его в рыцари, а в 1633 г. пожаловал ему статус королевского художника. Живописец получал солидное жалование. В Англии он женился на дочери лорда Рутвена.
Ван Дейк скончался 9 декабря 1641 г. в Лондоне, погребен в Соборе святого Павла в Лондоне.
