född i Greenock nära staden Glasgow, hans far var en sjö uppfinnare och entreprenör, medan hans mor, Agnes Muirhead, kom från en framstående familj och hade en bra utbildning. Både praktiseras Presbyterianism och var aktiva medlemmar i Covenanter rörelse. Hans farfar, Thomas Watt, var professor i matematik och domare i Barony Of Cartsburn.,

James känsliga hälsotillstånd under sin barndom hindrade honom från att gå i skolan regelbundet och utbildades främst av sin mamma, även om han senare deltog i Greenock Grammar School. Han visade stor manuell skicklighet och lämplighet för matematik, medan han inte var intresserad av Latin och grekiska.

När han var arton dog hans mamma och hans far började få hälsoproblem. Watt reste till London och lärling som instrumentmakare i ett år (1755/1756)., Han återvände sedan till Skottland och bosatte sig i den viktiga handelsstaden Glasgow med avsikt att skapa sitt eget instrument för att göra affärer. Han utvecklade och reparerade mässingsreflekterande rattar, parallella linjaler, skalor, delar till teleskop och barometrar, bland annat. Eftersom han inte hade arbetat som lärling i minst sju år, blockerade Glasgow Blacksmiths ’ Guild (med jurisdiktion över någon hantverkare med hammare) sin ansökan, trots att det inte fanns några andra tillverkare av matematiska instrument i Skottland.,

Watt räddades från denna återvändsgränd med ankomsten Från Jamaica av astronomiska instrument testamenteras av Alexander Macfarlane till University of Glasgow, som krävde uppmärksamhet av experter. Watt återställde dem för driftsättning och fick ersättning för det. Dessa instrument installerades så småningom vid Macfarlane Observatory. Därefter erbjöd tre professorer honom möjlighet att skapa en liten verkstad inom universitetet. Det startades 1757 och två av professorerna, fysikern och kemisten Joseph Black och den berömda Adam Smith, blev vänner med Watt.,

först arbetade han med underhåll och reparation av vetenskapliga instrument som användes vid universitetet, hjälpte till med demonstrationer och utökade produktionen av kvadranter. År 1759 bildade han ett partnerskap med John Craig, en arkitekt och entreprenör, för att tillverka och sälja en produktlinje som inkluderade musikinstrument och leksaker. Företaget förblev under de kommande sex åren och sysselsatte upp till sexton arbetstagare. Craig dog 1765. Slutligen tog en anställd, Alex Gardner, över verksamheten, som förblev aktiv fram till det tjugonde århundradet.,1764, Watt gifte sig med sin kusin Margareta (Peggy) Miller, med vilken han hade fem barn, av vilka två levde till vuxen ålder: James Jr (1769-1848) och Margaret (1767-1796). Hans fru dog när han föddes 1772. 1777 gifte han om sig Ann MacGregor, dotter till Glasgow färgämne tekokare, med vilken han hade två söner: Gregory (1777-1804), som blev en geolog och mineralogist, och Janet (1779-1794). Ann dog 1832. Mellan 1777 och 1790 bodde han i Regent Place, Birmingham.

han var en nyckelmedlem i Lunar Society., Många av hans skrifter bevaras i Birmingham Library. Han dog den 25 augusti 1819 i Heathfield, i sitt hem i Handsworth, England, vid 83 års ålder.