Egli era un figlio illegittimo così fu allevato dalla madre, Cathelijne van der Poort. il nome di suo padre era Antheunis Stevin. Da giovane lavorò ad Anversa per una casa di commercio e compì lunghi viaggi in Europa. Si oppose al dominio spagnolo delle Fiandre e per sfuggire alle vessazioni si stabilì nei Paesi Bassi. Nel suo Nieuwe Maniere vom Sterctebau door Spilschluysen, pubblicato nel 1617, si era particolarmente occupato dei problemi di difesa mediante l'acqua, della costruzione di dighe e di chiuse, e dei modi con cui proteggerle. Lavorò, infatti, come ingegnere idraulico proprio nella progettazione e costruzione di dighe e canali.
Il maggior contributo alla fisica dato dallo Stevino consiste nell'ingegnoso studio sulle condizioni di equilibrio di due pesi collegati e posti su due piani inclinati di pendenza diversa, risultato fondamentale della statica. Nella sua opera sulla statica Stevino deduce in modo indipendente la legge di composizione delle forze.
In campo matematico, a Stevino è dovuta l'introduzione di una nuova notazione per i numeri decimali, che permetteva di estendere a tali numeri le normali operazioni algebriche sui numeri interi, anziché usare la notazione frazionaria. L'innovazione di Stevino (1585) ha aperto la strada alla notazione decimale moderna e al concetto di "numero reale".
Pubblicò 11 volumi, poi ristampati a cura di Snellius, con contributi su trigonometria, meccanica, prospettiva (geometria descrittiva), architettura, teoria musicale, geografia e navigazione, secondo il costume di cultura poliedrica del tempo.