È nato il 21 marzo 1931 a New York. Trascorse la sua infanzia a Bogotà, cominciando precocemente a disegnare comic strips. Nel 1941 fece conoscenza col Gordon cinematografico, per poi scoprire Alex Raymond, della cui opera si innamorò.
Tornato a New York prese parte ai corsi di cartooning diretti da Burne Hogarth, con il quale collaborò alla stesura della tavola domenicale di Tarzan e che inutilmente lo segnalò al K.F.S. per “Flash Gordon”, affidato invece a “Mac” Raboy.
Negli anni tra il 1948 e il 1960 si dedicò alla realizzazione di albi di fantascienza, western e dell'orrore per conto di vari editori e a stretto contatto con disegnatori molto dotati, quali Frank Frazetta, Jack Davis, Reed Crandall.
Nel 1961 Williamson divenne assistente di John Prentice per Rip Kirby, disegnandone dapprima gli sfondi e poi interi episodi. Nello stesso periodo era assistente anche di John Cullen Murphy per la tavola domenicale di Big Ben Bolt. Lasciati i due disegnatori nel 1964, Williamson tornò agli albi della Warren, della Dell e della Harvey, lavorando anche al fianco di Jack Kirby.
Nel 1966 disegnò per il K.F.S., rifacendosi allo stile di Raymond, sette episodi in comic books di Flash Gordon e poi uno di Secret Agent X-9.
È così che dal 30 gennaio 1967 al 2 febbraio 1980 Al Williamson prese nelle proprie mani la striscia di Secret Agent Corrigan, che resta la sua migliore realizzazione.
Dopo aver illustrato un comic book che ricalca il film su Flash Gordon (il primo amore non si scorda mai!) prodotto nel 1980 da De Laurentiis, Williamson è passato, con la collaborazione di Archie Goodwin, alle strisce e alle tavole di “Star Wars”, già originate da Russ Manning e poi proseguite da Rick Hoberg e Alfredo Alcala.