유대인 금세공사인 아버지 레오폴트 바이닝거(Leopold Weininger)와 헝가리 유대인 출신인 어머니 아델하이트(Adelheid) 사이에서 태어났다. 초등학교와 인문계 고등학교를 다닐 때부터 다방면에 재능을 보였으며, 16세 때는 특히 어원론적 관점에서 호메로스에 나오는 그리스 숙어에 관한 논문을 발표하기도 했다. 1898년 7월 고등학교 졸업 시험을 통과하고 빈 대학에 입학해 철학과 심리학을 전공하면서 자연과학 수업과 의학 수업도 함께 들었다. 18세에 이미 그리스어, 라틴어, 불어, 영어에 능통했고, 나중에 스페인어와 이탈리아어도 구사했다. 또한 아우구스트 스트린드베리와 헨리크 입센을 읽기 위해 스웨덴어와 노르웨이어도 배웠다. 그러나 그의 뛰어난 재능에도 불구하고(바로 그 이유 때문에) 그는 사회에 적응하기 어려웠으며, 아웃사이더나 이단자로 여겨졌다. 1901년 초여름, 나중에 박사 학위 논문의 초고가 된 〈에로스와 프시케. 생물학적-심리학적 연구(Eros und Psyche. Eine biologisch-psychologische Studie)〉를 빈 학술원에 제출한다. 이 논문을 보충해 빈 대학의 요들 교수와 뮐러 교수에게 박사 학위 논문으로 제출해서 1902년 7월 21일 철학박사 학위를 받는다. 몇 달 동안 집중 작업을 한 후인 1903년 6월에 ≪성과 성격-원칙적 연구(Geschlecht und Charakter-eine prinzipielle Untersuchung)≫가 빈의 브라우뮐러 출판사에서 출판된다. 이 연구는 ‘남성과 여성의 관계’에 ‘새로운 빛’을 비추려는 것이었다. 이 책은 그의 박사 학위 논문에서 가장 결정적인 세 개의 장을 확장한 것으로, 그 안에 반유대주의 경향, 여성 혐오주의(Misogynie) 경향, 능숙하게 다루지 못한 형이상학이 거침없이 전개되었다.
이 책은 거부 반응 없이 받아들여졌지만, 기대했던 것만큼 센세이션을 일으키지는 못했다. 라이프치히 대학 교수였으며 ≪여성의 생리학적 허약함(Uber den physiologischen Schwachsinn des Weibes)≫의 저자였던 파울 율리우스 뫼비우스는 바이닝거가 자기 책을 표절했다고 공격했다. 완전히 실망하고 회의에 차서 괴로워하던 바이닝거는 이탈리아로 여행을 떠났다. 여행에서 돌아와서 10월 3일까지 5일간 부모님 집에서 보낸다. 그는 아버지에게 닳아서 낡아 빠진 안경집을 드리며 작별 인사를 하고, ‘슈바르츠슈파니어슈트라세’에 있는, 베토벤이 숨을 거둔 집에 방 하나를 얻었다. 그 집으로 10월 3일 저녁에 들어가 밤에 아버지와 동생 리하르트에게 보내는 편지를 썼다. 10월 4일 아침 그는 자기 방에서 심장에 총을 맞은 채 발견되었고, 오전 11시에 빈의 어느 종합병원에서 숨을 거두었다.