né à Greenock près de la ville de Glasgow, son père était un inventeur et entrepreneur naval, tandis que sa mère, Agnes Muirhead, venait d’une famille distinguée et avait une bonne éducation. Tous deux pratiquaient le presbytérianisme et étaient des membres actifs du mouvement Covenanter. Son grand-père, Thomas Watt, était professeur de mathématiques et magistrat de la baronnie de Cartsburn.,
L’état de santé délicat de James pendant son enfance l’a empêché d’aller régulièrement à l’école, étant éduqué principalement par sa mère, bien qu’il ait ensuite fréquenté la Greenock Grammar School. Il a montré une grande habileté manuelle et une aptitude pour les mathématiques, alors qu’il n’était pas intéressé par le Latin et le grec.
quand il avait dix-huit ans, sa mère est morte et son père a commencé à avoir des problèmes de santé. Watt se rendit à Londres et fit un apprentissage de facteur d’instruments pendant un an (1755/1756)., Il est ensuite retourné en Écosse et s’est installé dans L’importante ville commerçante de Glasgow avec l’intention de créer sa propre entreprise de fabrication d’instruments. Il a développé et réparé des cadrans réfléchissants en laiton, des règles parallèles, des échelles, des pièces pour télescopes et baromètres, entre autres. Comme il n’avait pas travaillé comme apprenti pendant au moins sept ans, la Guilde des forgerons de Glasgow (avec juridiction sur tout artisan utilisant des marteaux) a bloqué sa demande, malgré le fait qu’il n’y avait pas d’autres fabricants d’instruments mathématiques en Écosse.,
Watt a été sauvé de cette impasse avec l’arrivée de la Jamaïque d’instruments astronomiques légués par Alexander Macfarlane à L’Université de Glasgow, ce qui a nécessité l’attention d’experts. Watt les a restaurés pour la mise en service et a été rémunéré pour cela. Ces instruments ont finalement été installés à L’Observatoire Macfarlane. Par la suite, trois professeurs lui ont offert la possibilité de créer un petit atelier au sein de l’Université. Il a été commencé en 1757 et deux des professeurs, le physicien et chimiste Joseph Black et le célèbre Adam Smith, sont devenus amis avec Watt.,
Au début, il a travaillé sur l’entretien et la réparation des instruments scientifiques utilisés à l’Université, aidant à des démonstrations et à l’expansion de la production de quadrants. En 1759, il s’associa à John Craig, architecte et entrepreneur, pour fabriquer et vendre une gamme de produits comprenant des instruments de musique et des jouets. L’entreprise est restée pendant les six années suivantes et a employé jusqu’à seize travailleurs. Craig est décédé en 1765. Enfin, un employé, Alex Gardner, a repris l’entreprise, qui est restée active jusqu’au XXe siècle.,en 1764, Watt épousa sa cousine Margaret (Peggy) Miller, avec qui il eut cinq enfants, dont deux vécurent jusqu’à l’âge adulte: James Jr. (1769-1848) et Margaret (1767-1796). Sa femme mourut en accouchant en 1772. En 1777, il se remarie avec Ann MacGregor, fille d’un teinturier de Glasgow, avec qui il a deux fils: Gregory (1777-1804), qui devient géologue et minéralogiste, et Janet (1779-1794). Ann est décédée en 1832. Entre 1777 et 1790, il vit à Regent Place, Birmingham.
il était un membre clé de l’astre de la Société., Beaucoup de ses écrits sont conservés à la bibliothèque de Birmingham. Il mourut le 25 août 1819 à Heathfield, chez lui à Handsworth, en Angleterre, à l’âge de 83 ans.