Sheeran syntyi Halifaxissa, Länsi-Yorkshiressä, Englannissa. Hän aloitti laulamisen nuorena ja oppi soittamaan kitaraa 11-vuotiaana. Hän julkaisi ensimmäisen EP:nsä, *The Orange Room*, vuonna 2005. Vuonna 2011 hän teki sopimuksen Atlantic Recordsin kanssa ja julkaisi debyyttialbuminsa *+, * joka nousi ykköseksi Isossa-Britanniassa ja useissa muissa maissa. Hänen toinen albuminsa *x* (2014) oli myös kaupallinen menestys, ja se nousi ykköseksi useissa maissa, mukaan lukien Iso-Britannia ja Yhdysvallat. Hänen kolmas albuminsa, *÷* (2017), oli hänen tähän mennessä menestynein albuminsa, joka ylsi ykköseksi useissa maissa, mukaan lukien Iso-Britannia, Yhdysvallat ja Australia. Hänen neljäs albuminsa, *No. 6 Collaborations Project* (2019), oli yhteistyöalbumi eri artistien kanssa ja saavutti myös ykkössijan useissa maissa.
Sheeranin musiikille on ominaista sen akustinen soundi ja raa'at sanoitukset. Häntä on arvostettu auttaneen herättämään kiinnostusta akustiseen musiikkiin, ja monet muut artistit ovat maininneet hänet vaikuttajana.
Musiikkiuransa lisäksi Sheeran on näytellyt myös useissa elokuvissa ja televisio-ohjelmissa. Hän on myös perustanut säätiön nimeltä Ed Sheeran Suffolk Music Foundation, joka tukee paikallisia musiikkialoitteita hänen kotikaupungissaan Suffolkissa Englannissa.