Nasce ad Anversa in una ricca famiglia borghese che commercia in sete e stoffe pregiate. Compie il suo apprendistato presso il pittore H. van Baelen, ma tra il 1616 e il 1620 è assistente e collaboratore di Rubens.
Dopo un breve periodo in Inghilterra si reca in Italia, a Genova, dove arriva il 20 novembre 1621. Vi risiede per quattro anni e vi realizza la maggior parte delle sue opere italiane, compiendo anche viaggi di studio a Roma, Firenze, Bologna, Venezia e Palermo.

Genova non è una meta casuale: famiglie come i Doria e i Durazzo intrattenevano da decenni rapporti commerciali con le Fiandre, in particolare nel settore delle stoffe pregiate. Inoltre qui può vantarsi di essere allievo di uno degli artisti più amati in città, Rubens.

Ostacolato nelle commissioni pubbliche dai più influenti pittori locali, sceglie di dedicarsi quasi esclusivamente alla ritrattistica. L’oligarchia genovese trova nei ritratti di Van Dyck una forte legittimazione del proprio potere.  Rientrato ad Anversa nel 1628 e si trasferisce a Londra nel 1632, dove diviene pittore ufficiale del re.