1883'te Erzurum'un Salasar köyünde doğdu. Babası Hacı Ahmet Efendi, annesi Muhibe Hanım'dır. Küçük yaştayken babasının vefat etmesi üzerine, Erzurum Ahmediyye Medresesi müderrisi ve nakibüleşraf kaymakamı olan amcası Abdürrezzak İlmi Efendi'nin himayesine girdi. Amcasının ve Erzurum müftüsü Narmanlı Hüseyin Efendi'nin rahle-i tedrisinden geçti.

İki hocası da yakın aralıklarla ölünce, 1908'de İstanbul'a giderek derslerine devam ettiği Fatih dersiamlarından Tokatlı Şakir Efendi'den icazet aldı. Ders Vekaleti'nce açılan imtihanı kazanarak 1912'de dersiâmlık şehadetnâmesi aldı. Bu arada okumakta olduğu Medresetü'l kudat'ı da bitirdi. 1912 yılının eylül ayında Bayezid Medresesi dersiâmı olarak göreve başladı. 1913'te Fetvâhâne-i Ali müsevvid mülazımlığına tayin edildi. Bir yıl sonra başmülazımlığa terfi edildi. 1915'te Heyet-i Te'lifFiyye üyesi oldu, 1922'de bu dairenin kaldırılması üzerine dersiâmlığa devam etti.

1943'te İstanbul müftülüğüne getirildi. 30 Haziran 1960 tarihinde Türkiye Cumhuriyeti'nin beşinci Diyanet İşleri Başkanı olarak atandı ve daha bir yılını bile doldurmadan emekliye ayrıldı. On ay gibi kısa bir sürede görevinden ayrılmasının nedeni, dönemin yöneticilerinin Türkçe ezan ve daha bir çok konuda Diyanet İşleri Başkanlığı'nı politik amaçlarına alet etmek istemesiydi. Ömer Nasuhi Bilmen de, selefleri gibi dini meseleler konusunda asla taviz vermeyen bir yapıya sahipti. Nitekim, 1960'lı yıllarda dinde reform gerekliliğini
savunan ve bunun için çabalayanlara: "Bozulmayan bir dinde reform mu olur" diyor ve İslam'ın ortaya koyduğu iman, ahlak ve hukuk ilkelerinin orjinalliğini, evrenselliğini kendinden beklenen liyakat ve cesaretle savunuyordu.

Uzun memuriyet hayatı boyunca öğretmenlik hizmetinde de bulunan Ömer Nasuhi Bilmen, Darüşşafaka Lisesi'nde yirmi yıla yakın bir süre ahlak ve yurttaşlık dersi okuttu. İstanbul İmam Hatip Okulu'nda ve Yüksek İslam Enstitüsü'nde usul-i fıkıh ve kelam dersleri verdi. Hayatının sonuna kadar ilmi çalışmalarını sürdürdü ve sekiz ciltlik tefsirini emekli olduktan sonra yazdı. 12 Ekim 1971'de İstanbul'da vefat eden Ömer Nasuhi Bilmen Edirnekapı Sakızağacı Şehitliğine defnedildi.
Ömer Nasuhi Bilmen, İstanbul müftülüğüne tayin edildiği tarihten itibaren vefat edinceye kadar gerek ilmi ve ahlaki otoritesi, gerekse sâmimi dindarlığı ve tevazuu ile dini konularda ülke insanının başlıca güven kaynağı olmuştu. Ehl-i sünnet mezhebini şahsında tam bir liyakatla temsil ettiği için herkesin sevgi ve saygısını kazanmıştı. Bunda şüphesiz, yaşadığı sürece aktif politikanın dışında kalmasının da önemli bir rolü vardır. Arapça ve Farsça'yı da çok iyi bilen, Türkçe ile birlikte üç dilde şiir yazabilen Ömer Nasuhi Bilmen, bir ara Fransızca'ya da merak sarmış ve bu dili de tercüme yapabilecek kadar öğrenmişti. Kendisi Erzurum ağzı ile konuştuğu halde eserlerinde kullandığı üslup ağdalı fakat mükemmel denebilecek kadar sağlamdır. Gençliğinde yazdığı Türkçe ve Farsça şiirlerinde de duygu, düşünce ve ölçü açısından oldukça başarılıdır.

Hayatının büyük bir kısmını telifle geçiren ve temel islami ilimler alanında çok sayıda eser veren Ömer Nasuhi Bilmen'in başlıca eserleri şunlardır:

Latin harflerinin kabulünden sonra Türkiye'de İslam hukuku alanında kaleme alınmış ilk ve en muhtevalı eser olan ve o dönemde akademik çevrelerde büyük yankı uyandıran Hukuk-ı Islamiyye ve Islahat-ı Fıkhıyye Kâmûsu; mezhepler arası mukayeseli sistematik bir İslam hukuku kitabıdır. Onun Türkiye çapında tanınmasını sağlayan diğer önemli bir eseri de, Büyük İslam İlmihali' dir. Diğerleri ise;

Kur'an-ı Kerim'in Türkçe Meali Alisi
Kur'an-ı Kerim'in Türkçe Tefsiri,
Büyük Tefsir Tarihi,
Kur'an-ı Kerim'den Dersler ve Öğütler,
Sure-i Fethin Türkçe Tefsiri
İ'tilâ-yı İslam ile İstanbul Tarihçesi,
Hikmet Goncaları,
Muvazzah-ı İlm-i Kelâm,
Mülahhas İlm-i Tevhid
Akaid-i-İslamiye,
Yüksek islam Ahlakı,
Dini Bilgiler'dir.

Ömer Nasuhi Bilmen'in ayrıca gençlik yıllarında Farsça olarak yazıp Türkçe'ye
çevirdiği Nüzhetü'l ervah adlı bir divançesiyle, İki Şükûfe- i Taaşşuk adlı bir de ,romanı vardır.