После окончания колледжа работал инженером на оборонных (оборудование для ядерных подводных лодок) и промышленных предприятиях. Позже он переключился на работу «свободного программиста, следуя той теории, что самое комфортное — трудиться дома, в тепле зимой и в прохладе летом». В 1973 году Бартон дебютировал в научной фантастике романом «Охота на Кундерера». За ним последовали еще десять книг — «Чума на всех трусов» (1976), «Легион Темного Неба» (1992) и другие (половина написана в соавторстве с Майклом Капобьянко). Кроме того, Бартон опубликовал более полутора десятков рассказов, ряд которых написал в соавторстве с тем же Капобьянко. В настоящее время Уильям Бартон проживает в Дарэме (штат Северная Каролина).