Швейцер родился в Кэйзерсберге (Верхний Эльзас, принадлежавший в те годы Германии; ныне — территория Франции), в семье бедного протестантского пастора Луи Швейцера и его жены Адели, урождённой Шиллингер, также дочери пастора. В 1884—1885 гг. Альберт учился в реальном училище в Мюнстере, затем в гимназии в Мюльхаузене (1885—1893).

В октябре 1893 года Швейцер поступает в Страсбургский университет, где изучает одновременно теологию, философию и теорию музыки.

В 1894—1895 годах — солдат в германской армии, при этом продолжает посещать лекции по философии. Осенью 1898 — весной 1899 гг. Альберт Швейцер живёт в Париже, слушает лекции в Сорбонне, пишет диссертацию о Канте, берет уроки органа и фортепьяно, летом 1899 года продолжает свои учёные занятия в Берлине и к концу года защищает в Страсбурге диссертацию и получает степень доктора философии, а в 1900 г. ещё и звание лиценциата теологии. В 1901 году выходят первые книги Швейцера по богословию — «Проблема Тайной вечери, анализ, основанный на научных исследованиях девятнадцатого века и на исторических отчетах» и «Тайна мессианства и страстей. Очерк жизни Иисуса», весной 1902 г. он начинает преподавать на богословском факультете Страсбургского университета. В 1903 году на одной из своих проповедей знакомится со своей будущей женой Еленой Бреслау.

В 1905 году Швейцер принимает решение посвятить остаток жизни медицине и становится студентом медицинского факультета того же Страсбургского университета, одновременно продолжая свои научные труды: в 1906 году выходит его теологическое исследование о поисках «исторического Иисуса» под названием «От Реймаруса до Вреде» и эссе о немецком и французском органостроении, он впервые едет на гастроли в Испанию. В 1908 году выходит его расширенный и переработанный немецкий вариант «Баха». Он принимает активное участие в работе органной секции венского конгресса Международного музыкального общества. В 1911 году сдает экзамены на медицинском факультете и выпускает в свет книгу о мистицизме апостола Павла. В 1912 году женится на Елене Бреслау. В 1913 году заканчивает диссертацию на тему «Психиатрическая оценка личности Иисуса» и получает степень доктора медицины.

26 марта 1913 Альберт Швейцер вместе с женой, окончившей курсы медицинских сестер, отправляется в Африку. В небольшом селении Ламбарене (провинция Габон французской колонии Французская Экваториальная Африка, позднее — Республика Габон) на собственные скромные средства он основывает больницу. В годы Первой мировой войны его вместе с женой, как немецких подданных отправляют во французские лагеря. В 1918 — освобожден по обмену на французских военнопленных. 14 января 1919 года в день своего рождения 44-летний Швейцер становится отцом — Елена родила ему дочь Рену. В 1919—1921 годы работает в городской больнице в Страсбурге, выступает с органными концертами в крупнейших городах Европы. В 1920—1924 годах он читает лекции в Швеции и других европейских странах, становится почетным доктором Цюрихского университета. Гастроли и лекции позволили доктору Швейцеру рассчитаться с военными долгами и собрать некоторые средства на восстановление больницы в Ламбарене. А в 1923 году выходит его главное философское сочинение «Философия культуры» в 2-х томах.

В феврале 1924 года Швейцер вернулся в Африку, принявшись за строительство разрушенной больницы. Из Европы прибыло несколько врачей и медсестер, работавших безвозмездно. К 1927 новая больница была построена и в июле Швейцер вернулся в Европу, вновь занявшись концертной деятельностью и чтением лекций.

В 1928 Альберту Швейцеру была присуждена Франкфуртская премия Гете, на средства от которой был построен дом в Гюнсбахе, ставший местом отдыха персонала больницы Ламбарене. В 1933—1939 годах он работает в Африке и периодически посещает Европу для чтения лекций, органных концертов, издательства своих книг. В это время несколько европейских университетов присуждают ему почетные докторские степени. После начала Второй мировой войны Швейцер остался в Ламбарене и только в 1948 смог вернуться в Европу. В 1949 по приглашению Чикагского университета посетил США. В 1953году Швейцер стал лауреатом Нобелевской премии мира 1952 года, а на полученные средства построил рядом с Ламбарене деревушку для прокаженных. В апреле 1957 Швейцер выступил с «Обращением к человечеству», призвав правительства прекратить испытания ядерного оружия. В мае 1957 года умирает Елена Бреслау — жена и соратница Альберта Швейцера.

После того как Швейцер в 1959 навсегда уехал в Ламбарене, больничный городок стал местом паломничества множества людей со всего мира. До самых последних своих дней он продолжает принимать пациентов, строить больницу и выступать с воззваниями против ядерных испытаний. Умер Альберт Швейцер 4 сентября 1965 в Ламбарене и похоронен под окнами своего кабинета рядом с могилой жены. Больница, основанная доктором Швейцером, существует до сих пор, и по-прежнему принимает и исцеляет всех нуждающихся в помощи.