生于北卡罗来纳州勒努瓦。由于在图书馆学教育和图书馆事业上的杰出贡献，威尔逊被1999年12月出版的《美国图书馆》誉为“20世纪最重要的100位领导人”之一，“路易·威尔逊图书馆”即以其名字命名。

1895年，威尔逊进入哈弗福德学院学习，后就读于北卡罗来纳大学，1902年硕士毕业，1905年获得文献学博士学位，作为德语教授留校任教，并开始讲授图书馆学课程。1904年，他协助建立北卡罗来纳图书馆协会；1907年为协会委员会成立起草章程。合作建立东南部图书馆协会，并在1924～1926年担任主席。1925年任美国图书馆协会主席。1922年，他成立了北卡罗来纳大学出版社，成为美国当时最著名的大学出版社之一，创办并编辑北卡罗来纳校友评论杂志，成立第一个学生社团，在图书馆设立大学特藏部。威尔逊认为图书馆在大学教育中扮演着重要角色，应大力发展馆藏，增强图书馆员专业技能与学科知识，与院系共同合作，实现学校的教育目标和宗旨。1932年，威尔逊受聘担任芝加哥大学图书馆学研究生院院长，十年间，引领了图书馆教育的黄金时代，使芝加哥大学的图书馆学研究取得巨大进展。他重视用科学的方法从事研究，培养出很多优秀人才，其中多人成为图书馆馆长或知名教授。1942年回到北卡罗来纳大学教堂山分校，在学校图书馆工作，直到退休。

作为图书馆学家、教育家、作家、编辑，威尔逊一生著作颇丰，包括《图书馆发展态势》《南部县级图书馆服务：罗森沃尔德县图书馆示范研究》《北卡罗来纳大学（1900～1930）：现代大学的形成》等，其中最具影响力的是《大学图书馆：组织，管理和职能》。