Каунт Бэйси родился 21 августа 1904, в Рэд-Банк, Нью-Джерси. Музыкальные способности он проявил ещё в раннем детстве. Мать помогла Бэйси научиться играть на фортепиано. Позднее для занятий приглашались частные преподаватели музыки. Ещё будучи подростком, юный Билл Бэйси решает стать профессиональным музыкантом. Поначалу мечтает стать барабанщиком, но в дальнейшем отдает предпочтение фортепиано.
Подобно многим другим музыкантам, юношей он переезжает в Нью-Йорк, где в Гарлеме знакомится с Джеймсом П. Джонсоном, Фэтсом Уоллером (у которого Бэйси многому учится) и другими гарлемскими пианистами страйд-стиля. Переехав в Нью-Йорк, Бэйси работал по ангажементам в оркестрах, а также аккомпаниатором блюзовых певиц, также много играл в кабаре и дансингах. Вследствие напряженной работы он перенёс нервное расстройство и, после 4-х месяцев лечения, возвратился к активной деятельности. Играл некоторое время в кинотеатрах, озвучивая немые фильмы.
В 1935 году Бэйси совместно с Бастером Смитом и другими участниками оркестра Моутена создает новый ансамбль из девяти человек с барабанщиком Джо Джонсом и тенор-саксофонистом Лестером Янгом. Под названием «Barons Of Rhythm» этот состав Каунта Бэйси начинает работать в «Reno Club» в Канзас-Сити. Радиотрансляции выступлений ансамбля 1936 года приводят к заключению контрактов с «National Booking Agency» и «Decca Records». С лёгкой руки ведущего радиоконцертов Бэйси получает титул «Каунт» («Граф»). Ансамбль Бэйси постоянно развивается (3 трубы, 3 тромбона, 5 саксофонов и ритм-секция) и уже через год меняет название на «Count Basie Orchestra». Под этим названием оркестр вскоре становится лучшим биг-бэндом эры свинга.
В отличие от других оркестров, в которых было всего 2-3 импровизирующих солиста, в бэнде Бэйси почти все музыканты были выдающимися джазменами. Это позволяло насыщать репертуар быстрыми пьесами, основанными на гармонической схеме блюза, и почти «на ходу» сочинять риффы (короткие повторяющиеся на протяжении всей пьесы мелодико-ритмические построения), поддерживающие темпераментных импровизаторов. В 1936 году в оркестре Каунта Бэйси играли первоклассные солисты — Бак Клейтон, Харри Эдисон, Хот Липс Пэйдж, Лестер Янг, Хершел Эванс, Эрл Уоррен, Бадди Тэйт, Бенни Мортон, Дикки Уэллс и другие. Ритм-секция была признана лучшей в джазе. С оркестром Бэйси выступали знаменитые вокалисты Джимми Рашинг, Хелен Хьюмс и Билли Холидей (1937-38). Мировую известность оркестру принесли такие композиции как «One O’Clock Jump» (1937), «Jumpin' At The Woodside» (1938), «Taxy war Dance» (1939) и многие другие.
Во второй половине 40-х годов наступают трудные времена для всех больших оркестров, и Бэйси был вынужден, по финансовым соображениям, распустить свой бэнд. После восстановления оркестра в 1952 году Каунт Бэйси предпринял серию продолжительных турне и сеансов звукозаписи, что в итоге принесло Бэйси репутацию «непревзойденного мастера свинга». Его оркестр со временем утвердил себя в качестве стабильного джазового коллектива, а также стал одним из «джазовых университетов» обучения молодых музыкантов.
В 1954 году Каунт Бэйси со своим оркестром осуществил первое турне по Европе. В 1963 году посетил Японию, а в 1965 выступил в Австралии. Оркестр Бэйси принял участие во многих джазовых фестивалях.
За истекщие два десятилетия Бэйси выпустил огромное количество грамзаписей как со своим биг-бэндом, так и со знаменитыми джазовыми певцами, принял участие в съёмках кинофильмов (например Sex And Single Girl), активно выступал на радио и телевидении. С 1955 года Каунт Бэйси неоднократно занимал ведущие места в опросах любителей джаза и у критиков (в ряде случаев деля первые места с Дюком Эллингтоном). Основал музыкальное издательство.
Каунт Бэйси также работал в качестве театрального органиста в Нью-Йорке и осуществил несколько сессий записи на органе.
В 70-е годы состав оркестра постепенно обновлялся (появлялись и белые музыканты), но броский и мощный стиль оставался неизменным.
В последнее десятилетие Бэйси получил массу наград, стал почётным доктором в нескольких университетах.
С середины 70-х годов тяжелое заболевание Каунта Бэйси затрудняет его дальнейшее творчество. С начала 80-х годов ему уже иногда приходится руководить оркестром, сидя в инвалидной коляске. В последние годы жизни Каунт Бэйси все больше времени уделяет подготовке автобиографии.
После смерти Бэйси в 1984 году лидером оркестра стал тенор-саксофонист Фрэнк Фостер. Затем оркестром руководил тромбонист Гровер Митчелл.
Бэйси был одной из самых значительных фигур в истории свинга. Он сделал блюз универсальным жанром — в его оркестре звучали и быстрые блюзы, и медленные, и трагические, и гротесковые.