Urodził się 22 maja 1897 roku w Lipnie i był wybitnym naukowcem w dziedzinie socjologii. Był synem Władysława Karola Ossowskiego – lekarza i działacza społecznego, który pracował w lipnowskim szpitalu w latach 1897-1917 oraz Kazimiery Marii z Pyrowiczów. Władysław Ossowski był organizatorem oddziałów: chirurgicznego, ogólnego i zakaźnego oraz prosektorium. Organizował bezpłatną pomoc lekarską dla ludności Lipna i okolicznych miejscowości.
Stanisław Ossowski po ukończeniu gimnazjum we Włocławku, w 1915 roku rozpoczął studia filozoficzne na Uniwersytecie Warszawskim. W 1918 roku przerwał studia i wyjechał do Krakowa, by wstąpić do I Pułku Ułanów i wziąć udział w walkach na froncie ukraińskim. Od 1919 roku kontynuował studia na Uniwersytecie Wileńskim; utrzymywał się z udzielania korepetycji oraz pracy nauczyciela języka polskiego w Gimnazjum im. Zygmunta Augusta w Wilnie. W 1920 roku wziął udział w wojnie polsko-bolszewickiej. Po powrocie do Warszawy kontynuował studia na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Warszawskiego. Pozostawał wówczas pod dużym wpływem grupy logików, zwłaszcza J. Łukasiewicza oraz T. Kotarbińskiego. W 1921 roku, jako stypendysta rządu francuskiego, podjął studia w Collège de France, odbył liczne podróże po Europie (głównie po Włoszech) i Afryce Północnej. W latach 1923–1933 pracował jako nauczyciel języka polskiego i propedeutyki filozofii w gimnazjach warszawskich (L. Lorentza, C. Platerówny, Z. Jakubowskiej). Stopień doktora filozofii na podstawie pracy „Analiza pojęcia znaku” pisanej pod kierunkiem profesora Kotarbińskiego, uzyskał na Uniwersytecie Warszawskim w 1925 roku. W 1926 roku został członkiem zarządu Warszawskiego Towarzystwa Filozoficznego. Habilitował się w 1933 roku na podstawie pracy „U podstaw estetyki”, uzyskując tytuł docenta filozofii. W 1934 roku wyjechał na dwuletnie stypendium Funduszu Kultury Narodowej do Wielkiej Brytanii. W 1936 roku został zatrudniony na stanowisku adiunkta na Uniwersytecie Warszawskim oraz członka zarządu Polskiego Instytutu Socjologicznego.
Wybuch wojny przerwał tę wielostronną działalność. Kampanię wrześniową odbył w 1 Pułku Strzelców Konnych jako dowódca plutonu karabinów maszynowych. 1 października 1939 roku jego jednostka otoczona przez oddziały niemieckie rozwiązała się. Powrócił o Warszawy, z której zagrożony aresztowaniem i zesłaniem do obozu uciekł do Białegostoku, a następnie do Lwowa. Po zajęciu Lwowa przez Niemców został aresztowany, po miesiącu zwolniony i w październiku powrócił do Warszawy, w której przebywała jego żona Maria. W latach 1941–1944 wykładał wraz z żoną Marią w konspiracyjnym Uniwersytecie Warszawskim, działał w tajnym Polskim Instytucie Socjologicznym oraz Instytucie Planowania Społecznego. W 1944 roku oskarżony przez prawicę o tendencje komunistyczne, przeniósł się do Legionowa, a następnie do Bukowiny Tatrzańskiej.
W 1945 roku organizował Uniwersytet Łódzki; pracował na stanowisku profesora, był dziekanem Wydziału Humanistycznego i kierownikiem Katedry Teorii Kultury Uniwersytetu Łódzkiego (1945–1947). W latach 1947–1963 pracował na Uniwersytecie Warszawskim. W 1951 roku prowadzona przez niego Katedra Socjologii została przekształcona w Katedrę Historii Kultury, a w 1952 roku zlikwidowana, natomiast sam S. Ossowski został odsunięty od dydaktyki (przywrócony w 1956 roku). Od 1953 roku pracował jako kierownik Działu Dziejów Myśli Społecznej w komitecie przekładów serii „Biblioteka Klasyków Filozofii”. W latach 1956–1961 pełnił funkcję kierownika Zakładu Kultury i Przemian Społecznych w Instytucie Filozofii i Socjologii Polskiej Akademii Nauk. W 1957 roku objął, założoną przez siebie, Katedrę Socjologii I (niemarksistowskiej), funkcjonującą obok marksistowskiej Katedry Socjologii II na Wydziale Filozoficznym Uniwersytetu Warszawskiego. Był głównym inicjatorem założenia Polskiego Towarzystwa Socjologicznego (PTS), którego powstanie w 1957 roku było istotnym wydarzeniem w odbudowie socjologii polskiej po upadku stalinizmu. Zaczątki tej organizacji miały miejsce już w 1956 roku, kiedy w ramach Polskiego Towarzystwa Filozoficznego z inicjatywy S. Ossowskiego utworzono Sekcję Socjologiczną. W 1958 roku gościł na Harvard University jako visiting professor. W latach 1959–1962 był wiceprezesem Międzynarodowego Towarzystwa Socjologicznego (ISA), potem prowadził wykłady w London School of Economic, w 1963 roku odbył ostatnie konwersatorium na Uniwersytecie Warszawskim. Prowadzona przez niego Katedra Socjologii I została zlikwidowana zaraz po jego śmierci (7 listopada 1963 roku), a na jej miejsce powstała Katedra Metod Badawczych w Socjologii kierowana przez K. Szaniawskiego, następnie przez S. Nowaka.
Stanisław Ossowski pozostawił bogatą spuściznę z zakresu semiologii (teorii znaku), estetyki, teorii kultury oraz socjologii, przyczyniając się do odbudowy znaczenia tej nauki w powojennej Polsce. Spośród jego licznych dzieł należy wspomnieć o takich pozycjach jak: U podstaw estetyki (1933), Nauka o nauce (1935), Więź społeczna i dziedzictwo krwi (1939), Ku nowym formom życia społecznego (1947) oraz wydanych pośmiertnie: Z zagadnień psychologii społecznej (1967, 2000), O strukturze społecznej (1982), O ojczyźnie i narodzie (1984), Wybór pism estetycznych (2004). Wykształcił wielu uczniów i pozostawił ogromny dorobek naukowy, a jego oddziaływanie na polską filozofię (zwłaszcza estetykę), socjologię oraz psychologię jest do dziś znaczące.
Tytuł Honorowego Obywatela Miasta Lipna został nadany profesorowi Ossowskiemu pośmiertnie uchwałą Rady Miejskiej w Lipnie nr XXXV/353/2013 w dniu 25 września 2013 roku.