Родился в Нью-Йорке. В 1930 году получил диплом инженера-авиастроителя в Калифорнийском технологическом институте. В 1933 году защитил диссертацию в Стивенсовском институте (Хобокен, Нью Джерси) и некоторое время преподавал, читая для изобретателей курс по оформлению патентов. Во время Второй мировой войны служил в звании лейтенанта-командора в резерве ВМФ США. После окончания войны стал профессиональным писателем. Первая публикация - рассказ "The Isolinguals" (1937). Де Камп быстро вошел в когорту "кэмбелловских" авторов, а в 1939 году, после журнальной публикации романа "Lest Darkness Fall", стал одним из лидеров. В 1940 годах он опубликовал написанные в соавторстве с Флетчером Прэттом иронические фэнтези серии "The Incomplete Enchanter" - "The Mathematics of Magic" и "The Roaring Trumpet", которые быстро стали классикой жанра и даже вышли в том же году книжным изданием. В последующие годы де Камп продолжал писать прозу, пробовал себя в научно-популярном жанре. В 1951 году он получает от агента покойного Роберта Говарда ящик с набросками и рукописями, дописывает и перерабатывает говардовские черновики. Результатом этой работы было издание в 50-60-х годах нескольких сборников повестей и романов о Конане, написанных "в соавторстве" Робертом Говардом и Спрэгом де Кампом (в этой работе над черновиками участвовали также Лин Картер и Бьорн Найберг). В конце 50-х и на протяжении 60-х де Камп пишет несколько исторических романов, однако наиболее значителен его вклад именно в фантастику - на конец 90-х он является автором более 70 книг, в числе которых есть также написанные в соавторстве с Кристофером Сташефом и Кэтрин де Камп. В 1953 году де Камп становится лауреатом премии"International Fantasy Award" за книгу "Lands Beyond" (1952), написанную в соавторстве c Уилли Ли и посвященную тайнам истории. Де Кампу вообще везло на премии "за публицистику" - в 1997 году он получил "Хьюго" за книгу "Time & Chance" (1997). В 1978 году ему была вручена премия "Grand Master Nebula".

Скончался Спрэг де Камп утром 6 ноября 2000 года в возрасте 92 лет в Плано (штат Техас). Похоронен на Арлингтонском мемориальном кладбище.