فرزند آقا سید اسماعیل موسوی، معروف به حاج میرآقا خشكنابی، در سال ۱۳۲۵ هجری قمری (شهریور ماه ۱۲۸۶ هجری شمسی)، در بازارچه میرزا نصراله تبریز واقع در چای كنار، چشم به جهان گشود. در سال ۱۳۲۸ هجری قمری، كه تبریز آبستن حوادث خونین وقایع مشروطیت بود، پدرش او را به روستای قیش قورشاق و خشكناب منتقل كرد و دوره كودكی استاد در آغوش طبیعت و روستا سپری شد كه منظومه‌ی «حیدربابا» مولود آن خاطرات است. در سال ۱۳۳1 هجری قمری، پدرش او را برای ادامه تحصیل به تبریز باز آورد و او در نزد پدر شروع به فراگیری مقدمات ادبیات عرب نمود و در سال ۱۳۳۲ هجری قمری جهت تحصیل اصول جدید به مدرسه متحده وارد گردید. در همین سال، اولین شعر رسمی خود را سرود. سپس به آموختن زبان فرانسه و علوم دینی نیز پرداخت و از فراگیری خوشنویسی نیز دریغ نكرد كه بعدها كتابت قرآن ثمره همین تجربه می‌باشد.
در سیزده سالگی، اشعار شهریار، با تخلص «بهجت»، در مجله ادب به چاپ می‌رسد. در بهمن ماه ۱۲۹۹ شمسی، برای اولین بار به تهران مسافرت می‌كند و در سال ۱۳۰۰، توسط لقمان الملك جراح، در دارالفنون به تحصیل می‌پردازد. شهریار در تهران تخلص به بهجت را نپسندیده و تخلص شهریار را پس از دو ركعت نماز و تفأل از حافظ می‌گیرد: غم غریبی و غربت چو بر نمی تابم روم به شهر خود و شهریار خود باشم .

شهریار، از بدو ورود به تهران، با استاد ابوالحسن صبا آشنا می‌شود و نواختن سه تار و مشق ردیفهای سازی موسیقی ایرانی را از او فرا می‌گیرد. او، همزمان با تحصیل در دارالفنون، به ادامه تحصیلات علوم دینی می‌پرداخت و در مسجد سپهسالار در حوزه درس شهید سید حسن مدرس حاضر می‌شد. در سال ۱۳۰۳، وارد مدرسه طب می‌شود و از این پس زندگی شورانگیز و پرفراز و نشیب او آغاز می‌گردد. در سال ۱۳۱۳، زمانی كه شهریار در خراسان بود، پدرش حاج میرآقا خشكنابی، به دیدار حق می‌شتابد. او سپس در سال1314 به تهران بازگشته و از این پس آوازه شهرت او از مرزها فراتر می‌رود. شهریار شعر فارسی و تركی را با مهارت تمام می‌سراید و در سالهای ۱۳۲۹ تا ۱۳۳۰ اثر جاودانه خود «حیدربابایه سلام» را خلق می‌كند و برای همیشه به یادگار می‌گذارد. منظومه حیدربابا تنها در جمهوری‌های شوروی سابق به ۹۰ درصد زبانهای موجود ترجمه و منتشر شده است.

در تیرماه ۱۳۳۱، مادرش دار فانی را وداع می‌كند. در مرداد ماه ۱۳۳۲، به تبریز می‌آيد و با یكی از منسوبین خود، به نام خانم عزیزه عمید خالقی، ازدواج می‌كند كه حاصل این ازدواج سه فرزند به نامهای شهرزاد و مریم و هادی هستند. در حدود سالهای ۱۳۴۶، شروع به نوشتن قرآن به خط زیبای نسخ نمود كه یك ثلث آن را به اتمام رساند. در اين زمان، دیوان اشعار فارسی استاد نیز چندین بار چاپ و بلافاصله نایاب شده است. در مدت اقامت در تبریز، موفق به خلق اثر ارزنده «سهندیه» در رمانتیك تركی می‌شود.

در سال ۱۳۵۰، مجدداً به تهران مسافرت می‌كند و تجلیلهای متعددی از شهریار به عمل می‌آید. در اردیبهشت ماه سال ۱۳۶۳، تجلیل باشكوهی از استاد در تبریز به عمل آمد. . او پس از یك دوره بیماری، در ۲۷ شهریور ماه ۱۳۶۷، دار فانی را وداع گفت و در مقبرةالشعرای تبریز به خاك سپرده شد.