Родился 30.06.1893 в Лейпциге в семье столяра и там же работал столяром с 1907. В 1912 он вступил в Социал-Демократическую партию Германии (СДПГ).

С 1918 Ульбрихт являлся членом "Союза Спартака" — марксистской организаци, созданной в Германии по инциативе Розы Люксембург. Во время Ноябрьской революции 1918 года он был членом корпусного совета солдатских депутатов, затем Совета рабочих и солдатских депутатов Лейпцига.

Вальтер Ульбрихт был одним из основателей лейпцигской организации Коммунистической партии Германии (КПГ). В 1919 он был — членом окружного комитета КПГ в Средней Германии и редактором газеты "Классенкампф". В 1921-1923 он был политическим секретарём окружной организации КПГ в Тюрингии. В 1923 Ульбрихт был избран в ЦК, членом которого непрерывно избирался с 1927 года.

В 1926-1928 Ульбрихт был депутатом ландтага Саксонии, в 1928-1933 — депутатом рейхстага. В 1928-1929 он был представителем КПГ при Исполкоме Коминтерна.

После прихода к власти Гитлера Вальтер Ульбрихт работал в подполье, в конце 1933 эмигрировал и вскоре переехал в Москву. С 1935 он был членом Политбюро, с 1938 вновь занимал пост представителя КПГ при Исполкоме Коминтерна. Одновременно он работал в германской редакции московского радио.

С началом Великой Отечественной войны Ульбрихт занимался агитацией среди военнопленных, во время Сталинградской битвы через громкоговорители агитировал солдат к сдаче. В 1943 он участвовал в создании среди военнопленных "национального комитета Свободная Германия".

В 1945 Вальтер Ульбрихт возвратился в Германию. В 1946-1949 он был заместителем председателя Социалистической Единой Партии Германии (СЕПГ), с 1949 — членом Политбюро ЦК СЕПГ, в 1949-1955 — заместителем премьер-министра ГДР, с 1950 по 1973 возглавлял СЕПГ. Одновременно он являлся заместителем премьер-министра (до 1955), в 1955-1960 — первым заместителем председателя Совета Министров, а с 1960 Председателем Государственного совета ГДР.

Вальтер Ульбрихт был известен как сталинист; провозглашенный им в 1952 курс на "планомерное строительство социализма" по советскому образцу вызвал всеобщее недовольство в стране и стал причиной восстания в июне 1953, в ходе которого Ульбрихт был вынужден бежать под защиту советских войск в Карлсхорст — резиденцию советской оккупационной администрации. Восстание, подавленное советскими войсками, укрепило положение Ульбрихта, так как позволило ему расправиться с внутрипартийной оппозицией.

Для прекращения волны беженцев из ГДР в ФРГ ночью 13.08.1961 по приказу Ульбрихта без официального предупреждения пограничные войска ГДР начали спешное строительство изолирующей стены и пограничных укреплений вокруг Западного Берлина.

В 1971 под давлением Брежнева Ульбрихт подал в отставку со всех постов "по состоянию здоровья". После этого к руководству пришел Эрих Хонеккер. До своей смерти Ульбрихт занимал номинальный почётный пост председателя СЕПГ. Вальтер Ульбрихт умер 1.08.1973 в возрасте 80 лет.