Родился 5 февраля 1808 года в Мюнхене в семье коммерсанта. Занимался в латинской школе при придворной аптеке Мюнхена, затем — на фармацевтическом факультете Мюнхенского университета. Работал сначала помощником аптекаря, а затем аптекарем. В то же время изучает живопись, учится на полотнах голландских мастеров XVII столетия, выставленных в мюнхенской Старой пинакотеке. Готовился к поступлению в мюнхенскую Академию художеств, регулярно занимался живописью, но в Академию его не приняли из-за возраста.
Работал рисовальщиком и иллюстратором для сатирических журналов. Созданные им в этот период картины ироничны в изображении городской идиллии, жизни мелкого бюргера. В конце 40-х годов Шпицвег совершает серию поездок за границу, в том числе в Прагу, Париж и Лондон, где открывает для себя пейзажную живопись Джона Констебля и творчество Эжена Делакру.
В 1832 году он впервые посетил Италию.
В 1850 году едет снова со своим братом Эдуардом и другом Э. Шлейхом за границу — в Венецию, Париж, Лондон и в Бельгию. По возвращении из Парижа, с 1851 года живёт постоянно в Мюнхене, лишь изредка выезжая в Берлин.
В 1868 году получил звание почетного члена Мюнхенской академии художеств.
Скончался в 1885 году, в возрасте 77 лет, в собственной постели от инсульта, он оставил после себя более 1500 картин, акварелей и набросков.