В 1810 поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета, потом перешел в колледж Св. Петра, который закончил в 1814. В 1816 за "Очерк функционального исчисления" выбран членом Королевского общества. В 1820 участвовал в создании в Лондоне Астрономического общества. С 1822 начал конструировать вычислительные машины.
В 1823 разработал проект "разностной" вычислительной машины для вычисления полиномов, получил финансовую поддержку Королевского общества и приступил к работе, которая была приостановлена в 1833. Вся машина так и не была построена из-за постоянных улучшений и переделок. Окончательный отказ в финансировании был получен в 1852, а в 1951 началось строительство аналогичной машины в Швеции. Построенная часть машины была показана в Лондоне в 1862.
Работая над первой машиной, Беббидж начал разрабатывать универсальную вычислительную машину (аналитическую, в терминологии Беббиджа), управляемую перфокартами (аналогично ткацкому станку Жаккара). В 1842 г. Манабреа на основе записей лекций Беббиджа выпустил статью с описанием его машины. Другая информация о машине осталась в записях Ады Лавлейс (см.).