född i Darby, Pennsylvania till en Quaker familj, Bartram uppvisade ett intresse för naturhistoria från tidig ålder. Ansåg Amerikas första botaniker, även om han kallade sig en bonde, 1728, köpte han en 102 hektar stor gård på Schuylkill River och ägnade en fem hektar stor tomt som en botanisk trädgård, den äldsta i nationen. Fyra år senare började Bartram en korrespondens med Peter Collinson, en London-köpman och amatör botaniker. Bartram började en transatlantisk handel med frön och växter med Collinson, omvandla sin botaniska trädgård till en kommersiell plantskola och publicera den första plantskola katalog i USA 1783. Hans förhållande med Collinson utsatte honom för ledande intellektuella och beskyddare i Europa, inklusive Phillip Miller, författare till Gardener ’ s Dictionary, och Carl Linnaeus, bland andra.
som en ledande figur i Philadelphia society var Bartram medverkande i grundandet av American Philosophical Society med Benjamin Franklin 1743. Hans internationella handel och korrespondens ledde till att han utsågs till kunglig botaniker till kung George III 1765. Med de pengar han tjänade i sin nya roll gjorde Bartram sin längsta expedition genom Carolinas och Georgia så långt som St.Augustine, Florida. Hans barnkammare expanderade och blomstrade och överlevde honom med tre generationer. Mellan 1734 och hans död 1777 tros Bartram ha introducerat över 150 nordamerikanska växtarter till Europa.