Nato in Italia, a 15 anni si trasferì con la famiglia negli Stati Uniti, dove studiò pittura e scultura. Si interessò nel tempo di tante cose: fu prima pittore, quindi (e principalmente) scultore, ma fu anche designer di gioielli, insegnante di tecniche della lavorazione dei metalli, designer di mobili.
Determinanti da questo punto di vista le collaborazioni con Eero Saarinen e con Charles e Ray Eames.
Le sue sedie in tondino di metallo (1952) furono subito celebri e ricercatissime in tutto il mondo.
Esprimono compiutamente la filosofia di Bertoia, il suo approccio alle cose: sono anzitutto comode, soddisfano le fondamentali esigenze funzionali; ma già a prima vista ci si rende conto che sono delle vere e proprie sculture, perché per Bertoia una scultura o una sedia sono elementi concettualmente simili; infine, testimoniano la finissima tecnica manuale di lavorazione del metallo, di cui Bertoia fu maestro.
“Lo spazio le attraversa – diceva – e guardandole bene si può notare che sono fatte d'aria, proprio come le sculture”.