født i Darby, Pennsylvania til en Kvækerfamilie, Bartram udviste en interesse for naturhistorie fra en tidlig alder. Betragtes som Amerikas første botaniker, selvom han kaldte sig en landmand, købte han i 1728 en 102 hektar stor gård på Schuylkill-floden og afsatte en fem hektar stor grund som en botanisk have, den ældste i nationen. Fire år senere begyndte Bartram en korrespondance med Peter Collinson, en London købmand og amatør botaniker. Bartram begyndte en transatlantisk handel med frø og planter med Collinson, omdanne sin botaniske have til en kommerciel planteskole og udgive den første planteskole katalog i USA i 1783. Hans forhold til Collinson udsatte ham for førende intellektuelle og lånere i Europa, herunder Phillip Miller, forfatter af Gardener ‘ s Dictionary, og Carl Linnaeus, blandt andre.
som en førende skikkelse i Philadelphia society, Bartram var medvirkende til grundlæggelsen af American Philosophical Society med Benjamin Franklin i 1743. Hans internationale handel og korrespondance førte til, at han blev udnævnt til Royal Botanist til kong George III i 1765. Med de penge, han tjente i sin nye rolle, lavede Bartram sin længste ekspedition gennem Carolinas og Georgien så langt som St. Augustine, Florida. Hans børnehavevirksomhed udvidede sig og trivedes og overlevede ham med tre generationer. Mellem 1734 og hans død i 1777 menes Bartram at have introduceret over 150 nordamerikanske plantearter til Europa.
