Bierstadt nació en Solingen, Alemania, el 7 de enero de 1830. Provenía de una familia de emigrantes alemanes llegados a New Bedford, Massachusetts, donde vivió gran parte de su juventud. Estudió pintura desde 1853 a 1857 en la Kunstakademie de Düsseldorf y más tarde trabajó, sobre todo, en Estados Unidos, donde se dio a conocer por vez primera como un pintor ya plenamente formado.
En 1859 viajó al Oeste con un equipo de topografía, viaje que le sirvió para sus estudios de amplias y majestuosas panorámicas de las montañas Rocosas.
El final de su carrera se vio ensombrecido por el cambio en el gusto americano, había ahora mucho interés en el impresionismo y su obra era considerada excesivamente teatral y pasada de moda. Murió en completo olvido.
Su obra, que alcanzó gran popularidad en su época, incluye Las montañas Rocosas (1863) y El río Merced, valle Yosemite (1866), ambos en el Museo Metropolitano de Arte, Nueva York, ciudad donde murió el 18 de febrero de 1902
