Winwood werd geboren in Birmingham en was al vroeg actief in de Rhythm and Blues-scene in die plaats. Hij begeleidde bluesgrootheden als Muddy Waters en John Lee Hooker op hun Britse tournees, en zou Jimi Hendrix hebben leren improviseren. Op diens album Electric Ladyland is Winwood te horen in de bluesversie van Voodoo Chile.   Winwood werd op zijn vijftiende lid van de Spencer Davis Group, die hits had als "Keep On Runnin'", "Gimme Some Lovin'" en "I’m a Man". In 1967 richtte hij met Chris Wood, Jim Capaldi en Dave Mason de band Traffic op. In 1969 maakte Winwood deel uit van de groep Blind Faith die echter geen lang leven was beschoren, en in 1970 speelde hij korte tijd bij Airforce van Ginger Baker. Vervolgens kwam Traffic weer bij elkaar en werd het album John Barleycorn Must Die opgenomen. Na artistieke meningsverschillen viel Traffic uit elkaar. Winwood nam in 1977 zijn eerste soloalbum op. Daarna volgden Arc Of A Diver (1980), Talking Back To The Night (1982) en Back In The High Life (1986). Andere albums: Roll With It, Refugees Of The Heart, Far From Home (met Jim Capaldi onder de naam Traffic), Junction Seven, About Time (2003). Als studiomuzikant speelde Winwood onder andere mee bij David Gilmour, Talk Talk, en Jools Holland. In 2010 gaat hij op tour met Eric Clapton, waarbij ook Belgi en Nederland worden aangedaan.