Neil deGrasse Tyson er født og opvokset i New York City, hvor han blev uddannet i de offentlige skoler og fik sin eksamen fra Bronx High School of Science. Tyson fik sin BA i fysik fra Harvard og sin ph.d. i astrofysik fra Columbia.
Tysons professionelle forskningsinteresser er brede, men omfatter stjernedannelse, eksploderende stjerner, dværggalakser og strukturen af vores Mælkevej. Tyson får sine data fra Hubble-rumteleskopet samt fra teleskoper i Californien, New Mexico, Arizona og i Andesbjergene i Chile.
I 2001 blev Tyson udpeget af præsident Bush til at være medlem af en kommission på 12 medlemmer, der skulle undersøge fremtiden for den amerikanske luft- og rumfartsindustri. Den endelige rapport blev offentliggjort i 2002 og indeholdt anbefalinger (til Kongressen og til de vigtigste regeringsorganer), der skulle fremme en blomstrende fremtid inden for transport, rumforskning og national sikkerhed.
I 2004 blev Tyson igen udpeget af præsident Bush til at deltage i en 9-mands kommission om gennemførelsen af USA’s rumforskningspolitik, kaldet Moon, Mars and Beyond Commission. Denne gruppe navigerede en vej, hvorigennem den nye rumvision kan blive en vellykket del af den amerikanske dagsorden. Og i 2006 udpegede NASA’s leder Tyson til at være medlem af NASA’s prestigefyldte rådgivende råd, som skal hjælpe NASA med at vejlede det evige behov for at tilpasse sin ambitiøse vision til det begrænsede budget.
Ud over snesevis af faglige publikationer har Dr. Tyson skrevet og fortsætter med at skrive til offentligheden. Han er en månedlig essayist for Natural History magazine under titlen Universe. Og blandt Tysons ni bøger er hans erindringsbog The Sky is Not the Limit: Adventures of an Urban Astrophysicist; og Origins: 14 milliarder år af kosmisk evolution, skrevet sammen med Donald Goldsmith. Origins er den bog, der ledsager PBS-NOVA’s firedelte miniserie Origins, hvor Tyson er vært på kameraet. Programmet havde premiere den 28. og 29. september 2004. Fra efteråret 2006 optræder Tyson som vært på kameraet i PBS-NOVA’s spinoff-program NOVA ScienceNow, som er et lettilgængeligt kig på grænsen for al den videnskab, der former forståelsen af vores plads i universet.
Tysons seneste to bøger er den legende og informative Death By Black Hole and Other Cosmic Quandaries, som var en New York Times-bestseller, og The Pluto Files: The Rise and Fall of America’s Favorite Planet, der fortæller om hans oplevelser i centrum af kontroversen om Plutos planetariske status.
Tyson er modtager af ni æresdoktorgrader og NASA’s Distinguished Public Service Medal. Hans bidrag til offentlighedens forståelse af kosmos er blevet anerkendt af den Internationale Astronomiske Union ved den officielle navngivning af asteroiden 13123 Tyson. På den lette side blev Tyson i 2000 af People Magazine kåret som den mest sexede astrofysiker i live.
Tyson er den første indehaver af Frederick P. Rose Directorship of the Hayden Planetarium. Tyson bor i New York City med sin kone og to børn.