William Hookham Carpenter wurde am 02.03.1792 in der Londoner Bruton Street geboren. Sein Vater James Carpenter war ein angesehener Kunstbuchverleger.

Bereits in jungen Jahren wurde durch die väterliche Gemäldesammlung sowie die Bekanntschaft mit vielem Künstlern und Graveuren, die Aufträge für die Bücher des Vaters erledigten, sein zeichnerisches Interesse geweckt. Auch sein Freund Andrew Geddis, ein renommierter Radierer, förderte seine zeichnerischen Neigungen und Fähigkeiten.

Im elterlichen Geschäft machte er seine Ausbildung und arbeitete bis zum Jahr 1817 auch dort. Nach seiner Eheschließung im Jahre 1817 mit Margaret Sarah Gebbes gründete er eine eigene Buchhandlung in der Lower Brook Street. Seine Versuche Spences »Anekdoten« von Singer und und den ersten Teil von Burnets »Praktische Hinweise zur Malerei«. Da er mit seiner Unternehmung jedoch wenig Erfolg hatte schloss er sich dem Vater an.

Im Jahre 1846 erhielt er eine Stellung als Leiter der Abteilung für Drucke und Zeichnungen am British Museum. Während seiner 21jährigen Amtszeit gelang es ihm, das Interesse an den Sammlungen sowie die Sammlung zu vergrößern. So erwarb er eine große Sammlung zur Geschichte der Gravur. So beschaffte er frühe niellierte Silberplatten und Schwefelabgüsse.

Er schloss nicht nur die Lücken in den allgemeinen Sammlungen von Stichen und Radierungen. Er stellte auch zahlreiche Serien zeitgenössischer englischer und ausländischer Maler zusammen. Auch die Sammlung englischer gravierter Porträts wurde von ihm ausgebaut. So erweiterte er die Sammlungen um Werke größer europäischer Meister. Auch kaufte er zahlreiche Zeichnungen von verstorbenen englischen Künstlern auf.

So erwarb er die Coningham-Sammlung alter italienischer Stiche im Jahre 1845, aus Lord Aylesfords und Baron Verstolks Sammlungen erwarb er eine Auswahl von Rembrand-Radierungen sowie wertvolle niederländische Zeichnungen. Auch zahlreiche schöne Zeichnungen, überwiegend aus dem Besitz von Sir Thomas Lawrence, erwarb er für das Museum, als diese über Woodburn zum Kauf angeboten wurden. Weiterhin konnte er einige Zeichnungen von Michelangelo, erhalten von der Familie Buonarroti, und ein Band mit Zeichnungen von Jacopo Bellini, die er 1855 in Venedig gekauft hatte. Während seiner Amtszeit wuchs die Sammlung deutlich an, sowohl in ihrer künstlerischen Bedeutung, als auch in Umfang und Wert.

Der Kunstsammler war ein pflichtbewusster Bediensteter des Museums, der durch seine umfassenden Kenntnisse zu Drucken und Grafiken in ganz Europa geschätzt wurde.  So wurde er 1847 zum Mitglied der Akademie der Schönen Künste in Amsterdam und 1852 wurde er zum Fellow der Society of Antiquaries gewählt und zwischen 1857-1858 war er Mitglied in dessen Rat. Seit der Gründung der National Portrait Galery im Jahre 1858 war er deren Treuhänder.

In den Jahren 1858, 1859 und 1862 verfasste die Ausstellungskataloge »A Guide to Drawings and Prints exhibited to the Public in the King's Library' [at the British Museum]«.

Im Jahre 1817 ging er die Ehe mit der aufstrebenden Malerin Margaret Sarah Gebbes, die während ihrer Ehe eine anerkannte Porträtmalerin wurde, ein. Aus der Ehe stammten die Söhne William und Percy, die ebenfalls Maler wurden und zahlreiche Werke in Asien schufen.

Carpenter starb am 12.07.1866 im Alter von 74 Jahren während seiner Arbeit im British Museum. Er wurde auf dem Highgate Cementery beigesetzt in dem 1872 seine Gattin Margaret Sarah Carpenter und 1895 auch seine Tochter Henrietta beigesetzt.