Né en Italie, à l'âge de 15 ans il déménage avec sa famille aux États-Unis, où il étudiera la peinture et la sculpture. Il s'intéressa au fil du temps à beaucoup de choses : il fut tout d'abord peintre, puis (et principalement) sculpteur, mais également dessinateur de bijoux, enseignant des techniques de travail des métaux et créateur de meubles.
Sa collaboration avec Eero Saarinen, Charles et Ray Eames fut à cet égard déterminante.
Ses chaises en fils de métal (1952) devinrent tout de suite célèbres et très recherchées dans le monde entier. Elles expriment complètement la philosophie de Bertoia, son approche des choses : elles sont avant tout confortables, elles répondent aux exigences fonctionnelles fondamentales ; on se rend cependant compte au premier coup d'oeil, qu'il s'agit de véritables sculptures, car pour Bertoia, une sculpture ou une chaise sont des éléments conceptuellement similaires ; et enfin, elles témoignent d'une technique manuelle extrêmement fine de travail du métal, dont Bertoia était maître.
“L'espace les traverse – disait-il– si on les regarde bien, on peut noter qu'elles sont faites d'air, propre comme les sculptures”.