Studiò medicina a Cambridge laureandosi nel 1923. Nello stesso anno cominciò un'analisi personale con James Strachey (il traduttore inglese delle opere di Freud), e successivamente, diventato psicoanalista della Società Psicoanalitica Britannica, continuò ulteriormente la sua analisi con Joan Rivière, quest'ultima di impostazione prettamente kleiniana. Come pediatra lavorò per circa quarant'anni presso l'ospedale pediatrico di Paddington Green, acquisendo una ricchissima esperienza clinica. Winnicott, che inizialmente abbracciò le concezioni della Klein circa il rapporto madre-bambino, successivamente si discostò dal suo pensiero divenendo meno ortodosso ed entrando nel gruppo degli "indipendenti" britannici (il cosiddetto "middle group", gruppo di mezzo), passando alla storia come uno dei pionieri della scuola delle relazioni oggettuali. La sua concomitante professione di pediatra lo portò ad osservare a lungo i bambini e la loro interazione con la madre, permettendogli così di elaborare originali teorie sullo sviluppo psicologico ed emotivo del bambino.