Somlyó György édesapja, Somlyó Zoltán költő révén fiatalon a Nyugat nagy nemzedékéhez és követőihez csatlakozott. Személyesen ismerhette Kosztolányi Dezsőt és József Attilát is. Kapcsolatba került az Újholddal, hatott rá a francia szürrealizmus.

Első versét 1937-ben közölte Az Újság Pogány zsoltárolás - József Attila halálára címmel, s egy év múlva saját kiadásban megjelent első verseskötete, A kor ellen című. 1943-ban jelent meg első fordításkötete, a Skót balladák 
1941-ben először, majd 1944-ig többször munkaszolgálatra hívták be.
1945 őszén beiratkozott a pesti bölcsészkarra, 1946 novemberében francia ösztöndíjjal a Sorbonne hallgatója lett.

1954-55-ben a Magyar Rádió Irodalmi Osztályának vezetője volt.
1958-ban szerkesztésében és előszavával megjelent a Francia költők antológiája és Rimbaud összes műveinek első magyar kiadása. Emellett sorra jelentek meg verseskötetei, tanulmányai is, s hosszabb rövidebb időt Francia- és Olaszországban töltött. 1965-ben Párizsban megjelent első francia fordítású verseskönyve, a Souvenir du Présent. 1966-ban megindította az Arion című többnyelvű irodalmi almanachot, amelynek 1987-ig volt főszerkesztője.

Somlyó György lírájában a legkötetlenebb szabadverstől a szigorúan szabályozott szonettformáig szinte minden versforma megtalálható. Prózai munkái erősen önéletrajzi ihletettségűek. Életművének szerves részét képezik tanulmánykötetei és műfordításai. 
 
 1992-től a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia alapító tagja.
A Kossuth-díjat 1997-ben kapta, József Attila-díjjal többször is kitüntették.
1990-ben a Magyar Köztársaság Zászlórendjével tüntették ki. 1992-ben neki ítélték a Soros Alapítvány Kassák-díját. 1994-ben PEN-emlékérmet és Illyés Gyula-díjat kapott. 1996-ban a chilei kormány Gabriela Mistral-emlékéremmel tüntette ki. 1998-ban Pro Urbe Budapest Díjat kapott. 2004-ben a Pablo Neruda-emlékéremmel kitüntetették ki.